Село Вятские Поляны известно с 1595 года как вотчина Вятского Успенского монастыря. Входило в состав Малмыжского уезда Вятской губернии. 20 октября 1914 года через село прошла железная дорога «Москва — Екатеринбург». В 1938 году село было преобразовано в рабочий посёлок.
19 мая 1942 года получен статус города после того, как туда эвакуировалась оружейная фабрика из Загорска.
9 мая 2013 года Вятским Полянам присвоено почётное звание Кировской области «Город трудовой славы».