Au 1er siècle de notre ère, Vaison-la-Romaine (Vasio) est la capitale des Voconces, peuple d’origine celtique installé dans la région. Après la conquête du sud de la Gaule par les légions romaines, la ville devient cité fédérée (et non une colonie). Elle connaît un développement rapide et devient un pôle administratif important. Les Voconces, préalablement installés sur le promontoire rocheux en rive gauche de l’Ouvèze, descendent sur la rive droite où se structure progressivement une ville. La paix romaine est propice à l’extension de la cité, qui connaît sa splendeur au IIe siècle. Elle couvre alors 70 à 75 hectares et elle est l’une des villes les plus riches de la Narbonnaise.
Après la chute de l’empire romain, Vaison devient un centre religieux relativement important. Au XIIIème siècle la population cherche refuge sur le rocher, au pied du château construit par les Comtes de Toulouse, mais devenu propriété papale. C’est dans ce contexte que prospère en territoire pontifical la ville médiévale qui subsiste aujourd’hui.
Le théâtre antique est protégé au titre des monuments historiques depuis 1862. Témoin de la prospérité de la ville antique de Vasio, il est avec des thermes publics et le forum, l’un des grands édifices publics qui composait l’ensemble monumental de la cité. Sa construction date très probablement du Ier siècle de notre ère, sous le règne de l’empereur Claude. Il fut creusé dans le flanc nord de la colline. Ses dimensions et sa structure permettaient d’accueillir jusqu’à 7 000 spectateurs (4 500 aujourd'hui), répartis suivant une stricte hiérarchie.
Restauré au cours du IIIème siècle, le théâtre fut probablement utilisé jusqu’au début du IVème siècle. Il faut attendre le XIXème siècle et la mise en place au niveau national d’une administration visant à inventorier les monuments de France pour que le théâtre suscite à nouveau un intérêt.