Linna sai alkunsa Ludvig VII:n 1100-luvulla Bois de Vincennesin metsään rakennuttamasta metsästysmajasta. Filip II ja Ludvig Pyhä laajensivat rakennusta 1200-luvulla. Ludvig Pyhä lähti täältä seitsemännelle ja kahdeksannelle ristiretkelle vuosina 1248 ja 1270. Vincennesissä syntynyt Kaarle V rakennutti nykypäiviin säilyneen muurin ja näyttävän keskustornin 1360-luvulla. Pariisin Sainte-Chapellea jäljittelevän goottilaisen kappelin eli Sainte-Chapelle de Vincennesin rakentaminen aloitettiin vuonna 1380 ja se valmistui Henrik II:n aikana vuonna 1552.