El 9 de marzo de 1902 se constituyó formalmente la Associazione del Calcio in Vicenza en la ciudad homónima del noreste italiano. La iniciativa fundacional fue impulsada por un grupo de entusiastas locales liderados por el decano y profesor de educación física Tito Buy, quien asumió la primera presidencia, y el docente Antonio Libero Scarpa, ambos vinculados al Liceo Lioy. La institución fue creada con el propósito de fomentar la práctica reglamentada del balompié entre la juventud estudiantil local, consolidando la actividad informal que se desarrollaba en los campos de la provincia y convirtiéndose en el club de fútbol decano de la región del Véneto.
En la temporada 1912-1913, el club ganó la eliminatoria de la sección Veneto-Emilia tras superar al Venezia y al Bologna, lo que le otorgó el boleto histórico para disputar la gran final nacional por el título absoluto de Italia de la FIGC. La serie final ante la hegemonía del Pro Vercelli se disputó el 1 y 15 de junio de 1913; a pesar del subcampeonato tras caer derrotado en ambos partidos (6-0 en la ida y 1-2 en la vuelta), este hito colocó tempranamente a la entidad en la aristocracia del fútbol italiano.
El 26 de junio de 1953, para paliar una severa crisis económica y evitar la desaparición institucional, la junta directiva aprobó el acuerdo de adquisición por parte del holding textil Lanerossi de Schio por 70 millones de liras. Esta pionera alianza de patrocinio e integración corporativa en el deporte peninsular dio origen a la denominación oficial de Lanerossi Vicenza y conllevó la incorporación de la icónica letra 'R' blanca bordada en el uniforme titular rojo y blanco, abriendo una fase de gran estabilidad financiera.
Bajo la dirección técnica de Giovan Battista Fabbri, la escuadra biancorossa concretó la mejor campaña de su historia en la Serie A en la temporada 1977-1978. El plantel desplegó un fútbol extremadamente vistoso y ofensivo, finalizando en el segundo puesto liguero por detrás de la Juventus. El gran baluarte del equipo, bautizado por la prensa como el 'Real Vicenza', fue el delantero Paolo Rossi, quien se consagró como 'Capocannoniere' del campeonato al marcar 24 goles.
El 29 de mayo de 1997, el Vicenza dirigido por Francesco Guidolin logró el logro deportivo más trascendente de su historia al conquistar la Coppa Italia. Tras caer 1-0 en el partido de ida en Nápoles, la escuadra biancorossa dio la vuelta a la serie en el Estadio Romeo Menti venciéndola 3-0 en la prórroga con goles de Giampiero Maini, Maurizio Rossi y Alessandro Iannuzzi, obteniendo así la clasificación oficial a la Recopa de Europa.