California veinide praeguse populaarsuse ja kvaliteedi juures on raske ette kujutada, et neid poleks olnud igavesti. Franciskaanist misjonär isa Junipero Serra istutas California esimesed viinamarjaistandused Mission San Diegosse 1769. aasta paiku. Nendest esialgsetest viinapuudest toodetud mustakoorelised viinamarjad on saanud sobiva nimetuse Missioni viinamarjad. Seejärel istutati viinamarjaistandused teistele California missioonidele, kus toodetud veine kasutati nii sakramendis kui ka igapäevaelus. Kuni 1800. aastate lõpuni oli Missioni viinamarjal oluline roll California veinide valmistamisel.
1833. aastal istutas prantslane Jean-Louis Vignes aga mõned imporditud viinapuud. Vignesele järgnes ungarlane Agoston Harazsthy, kes tutvustas umbes 300 viinamarjasorti Euroopa viinapuudest. Kuna Harazsthy asutas California esimese veinitehase Buena Vista veinitehase Sonoma orus, on ta tuntud California veinitööstuse rajajana. 1800. aastate keskel tõi kullapalavik maaotsijate sissevoolu, mis omakorda suurendas viinamarjaistandusi, et pidada sammu California veini suurenenud nõudlusega.
Aja jooksul seisis California veinitööstus silmitsi kahe suure ohuga. 1890. aastatel hävitati paljud imporditud Euroopa viinapuud hävitava kahjuri, filoksera tõttu. Siis 1920ndatel ja 1930ndate alguses ähvardas keeld ka California veinitööstust. Pärast keelu tühistamist suutis California veiniturg end aeglaselt elavdada. See ei olnud kerge ülesanne; veinitehased olid suletud, seadmed olid halvas seisukorras ja keeluajal kasvatatud viinamarjad ei olnud kvaliteetsed.
1960. aastatel toodeti enamik California veine Thompsoni seemneteta või Carignani viinamarjadest. Uute tehnoloogiate arenedes asutati piirkonda mitmeid kvaliteetveinitootjaid. California veinitootjate esimene rahvusvaheline tunnustus tulenes osalemisest Pariisi degusteerimisüritusel 1976. aastal. Pimedegusteerimise viiside tõttu oli kogu maailm, eriti Prantsuse kohtunikud, üsna šokeeritud, kui kaks Napa Valley veini oma prantslastest üle lõid. kolleegid.
Veine toodetakse California neljas peamises piirkonnas, millest suurim piirkond on Central Valley, mis on umbes 300 miili (483 km) pikk; see on ka suurim tootmispiirkond. Põhjaranniku piirkond, San Francisco lahest põhja pool, sisaldab tuttavat Napa orgu ja Sonoma maakonda. Napa Valley esimene kommertsveinikelder asub St. Helenas. Chardonnay on domineeriv Californias toodetud vein.