Det kan spores bosetting på stedet tilbake til 2000 år f.Kr. Området ble kalt kongedømmet Dong'ou på 200-tallet f.Kr..
Havnebyen ble grunnlagt på 300-tallet e.Kr., og bar da navnet Yongjia. Under Tang-dynastiet ble den elevert til prefektur, og i 675 fikk den navnet Wenzhou.
I 1876 ble byen åpnet for utenrikshandel. På 1800-tallet utviklet den seg til en viktig havn for kinesisk teeksport. Under den andre sino-japanske krig var Wenzhou en av de få havner som ikke ble okkupert av japanerne, og byen hadde da stor betydning for den kinesiske side. Etter krigen var den i bakevjen til kysthandelen begynte å ta seg opp ca. 1955. Den er senere vokst til stor velstand.
Wenzhou er også hjembyen til mange handelskinesere i USA og Europa.
Administrasjon
Byprefekturet Wenzhou administrerer tre distrikter, to byer på fylkesnivå, og seks fylker.
