В 1934 г. руководство СССР приняло решение об организации к 20-летию советской власти юбилейной выставки, которая показала бы успехи коллективизации. Во второй половине 1935 г. началось строительство.

1 августа 1939 г. Всесоюзная сельскохозяйственная выставка (ВСХВ) была торжественно открыта. На церемонии присутствовали 10 000 человек. За первые три месяца работы ВСХВ посетили более 3,5 млн советских граждан.
С началом Великой Отечественной войны выставку закрыли: павильоны были законсервированы, архив эвакуирован, а часть (260) сотрудников ушли на фронт и стали бойцами 13-й Ростокинской дивизии народного ополчения. 127 из них так и не вернулись. На базе производственно-технических мастерских ВСХВ были размещены цеха военно-ремонтного завода № 20.

После войны, в 1948 г. руководство страны решило возродить ВСХВ, реконструкция заняла втрое больше времени, чем предполагали изначально, – открытие состоялось в 1954 г. На территории комплекса появились фонтаны «Дружба народов», «Каменный цветок» и «Золотой колос». Сверху на арку входа поставили скульптуру «Тракторист и колхозница». Главный павильон был полностью перестроен. С 1963 г. выставка стала работать круглый год.

В 1988 г. ВДНХ была переведена на хозрасчет, а затем и вовсе лишилась государственного финансирования. Руководство было вынуждено сдавать в аренду павильоны и другие площади. В 1992 г. ВДНХ СССР была переименована в акционерное общество «ГАО ВВЦ». К 1994 г. в павильонах ВВЦ были закрыты практически все экспозиции. В 2005 г. из-за пожара был уничтожен павильон «Охота и звероводство», а в 2011 г. – павильон с уникальными росписями В. А. Фаворского «Ветеринария».

В 2013 г. президент России Владимир Путин передал комплекс правительству Москвы, и мэрия запустила проект восстановления выставки, которой по результатам голосования вернули название ВДНХ. За три года территория комплекса была облагорожена и очищена от торговых точек, от разрушения были спасены около 50 сооружений.

В 2017 г. была завершена модернизация инженерной инфраструктуры, обновлено более 130 км коммуникаций, проложено 20 км новых труб. За год до этого завершился демонтаж аттракционов и разобрано старое колесо обозрения.

К лету 2018-го завершились масштабные работы по благоустройству Центральной аллеи. Здесь снова заработал отреставрированный комплекс 14 фонтанов. Все работы проводились в строгом соответствии с проектом 1954 г.

В 2018 г. на территории ВДНХ появился крупнейший в современной России космический музейный комплекс — центр «Космонавтика и авиация» в отреставрированном павильоне «Космос», образовательно-досугового комплекса «Техноград».

Каждую зиму на территории ВДНХ работает искусственный каток.

Сегодня ВДНХ является одним из крупнейших экспозиционных комплексов в мире с территорией 325 га и 33 млн посетителей в год.