Byen het opprinnelig bare Vitry, som kommer fra det middelalderlatinske , og før det , som betyr «Victorius' godseiendom», etter en gallo-romersk landeier (navnet er imidlertid bare historisk belagt siden 800-tallet). På slutten av 1300-tallet var byen betegnet som . I 1897 ble navnet på kommunen offisielt endret til Vitry-sur-Seine (som betyr «Vitry ved Seinen»), for å skille den fra andre kommuner i Frankrike som også het Vitry.