Området omkring Valréas har været beboet siden gallo-romersk tid, hvilket bekræftes af fundene af skulpturfragmenter og gravrester i nærheden. Valréas blev grundlagt i det 9. århundrede, samtidig med Karl den Stores regeringstid. En vinbonde ved navn Valère plantede en vingård ved bredden af Couronne-floden, hvor byen nu ligger. Med tiden blev hans store ejendom forbundet med det nærliggende kloster, der var helliget til St. Vincent, vinstokkenes skytshelgen, og dette var begyndelsen på den første landsby.
Pave Johannes XXII købte godset af Humbert de Montauban i 1317. Legenden fortæller, at pave Johannes XXII, der vendte tilbage fra Lyon efter sit valg og følte sig meget træt, tog et glas Valréas-vin og blev genoprettet til fuld sundhed. Han annekterede det land, der havde produceret denne mirakuløse vin, så han ville have permanent adgang; senere erhvervede han også Richerenches og Visan. Vinmarkerne opnåede status som Côtes du Rhône Villages Valréas i 1967.
De primært lerholdige jorde bevarer deres kølighed og fugtighed og er mindre modtagelige over for tørke end dem, der udsættes for direkte sollys. Den kolde luftstrøm, der kommer fra foden af Alperne, hjælper med yderligere køling til vinstokkene.