Os chamados Campos de Viamão estiveram entre as primeiras áreas do atual estado do Rio Grande do Sul a ser ocupadas pelos colonos, a partir da década de 1730. Essa grande área correspondia às terras ao sul do rio Mampituba, tendo ao leste o oceano Atlântico e a oeste e a sul a baliza fluvial do Guaíba e da laguna dos Patos.
Essa ocupação inicial foi feita por criadores de gado vindo do norte, principalmente a partir da vila de Laguna. Devido à farta presença do gado vacuno trazido pelos jesuítas em 1680 às Missões, que já se havia espalhado pelo Continente de São Pedro, vários colonizadores se fixaram nas terras propícias à pecuária e ao plantio.
Em 1747 foi então criada a Freguesia de Nossa Senhora da Conceição de Viamão, desmembrada da Freguesia de Laguna. Nos primeiros quatro anos de sua fundação, a freguesia teve um salto em sua população, de 282 para cerca de 800 habitantes. Razões para o interesse inicial pela freguesia incluem a migração dos criadores de gado de Laguna para uma extensão maior de terras, a integração da criação de gado na região com o mercado consumidor do sudeste brasileiro, e a fundação da vila de Rio Grande em 1737 (que passou a ser o ponto de referência para a população da nova freguesia).
Um segundo impacto populacional na freguesia, após a vinda dos açorianos, se deu pela imigração dos guaranis. Durante o esforço de demarcação de fronteiras do Tratado de Madrid, após a guerra guaranítica de 1753-56, Gomes Freire de Andrade convenceu cerca de 700 famílias guaranis (cerca de 3000 pessoas) a virem para o lado português. Uma parte dessas famílias ficou próxima ao quartel de Rio Pardo, dando origem à Aldeia de São Nicolau, enquanto a maior parte (cerca de 2500 pessoas) veio a Viamão, estabelecendo-se em região vizinha ao Rio Gravataí, dando origem à Aldeia dos Anjos.
Em sua vasta extensão territorial, metade da população se concentrava em três localidades: o Arraial (centro), o Morro Santana (onde morava, por exemplo, Jerônimo de Ornelas) e a Guarda de Viamão (futura Santo Antônio da Patrulha). Nas décadas seguintes, da freguesia de Viamão desdobraram-se outras freguesias importantes, como Triunfo (1756), Santo Antônio da Patrulha (1763) e Porto Alegre (1772), entre outras.
Em março de 1763, Pedro de Cevallos, então governador de Buenos Aires, invade a Vila de Rio Grande, capital da província e seu único porto marítimo. Com isso, a freguesia de Viamão é tomada por um grande contingente de refugiados. Viamão torna-se então a sede do governo da capitania, assim permanecendo até 1773. O governador José Custódio de Sá e Faria fez, então, o projeto de uma nova igreja, já que a primeira capela, de 1747, estava pequena. Mais do que isso, a nova construção poderia servir, também de forte, atuando como proteção para a nova capital.
Na década de 1763, Viamão vivia uma situação de convulsionamento social: os açorianos, abandonados das promessas de terras pela Coroa, se acomodavam na beira do Guaíba; os guaranis viviam enfrentamentos regulares com os estancieiros; a freguesia procurava acomodar o grande contingente de refugiados de Rio Grande. A tudo isso, soma-se uma epidemia de varíola, cujo pico aconteceu em 1769, causando uma grande mortalidade na região.
Em 1772, o bispo do Rio de Janeiro aprova a criação da freguesia de Porto dos Casais (atual Porto Alegre) e, no ano seguinte, 1773, o governador José Marcelino de Figueiredo ordena a transferência da capital para a nova freguesia. A importância estratégica do Porto dos Casais estava em que facilitava tanto a proteção do domínio - então ameaçado - português na própria região, quanto à preparação de uma possível retomada de Rio Grande. Além disso, era por esse porto que saíam todas as mercadorias, dali para Rio Grande e de Rio Grande para o resto do Brasil. Esse período viu então a decadência política e econômica de Viamão, além de uma crescente ruralização do município.
Em 1889, com o advento da república e a dissolução das câmaras municipais como sede do poder executivo local (municipal), é eleito seu primeiro prefeito, o tenente-coronel Tristão José de Fraga, que anteriormente já era o presidente da câmara municipal já mencionada. Seu segundo prefeito será o coronel Felisberto Luiz de Barcellos.
Em 1895, foram criados os distritos de Lombas, Estiva e Itapuan, anexados a Viamão. Nas décadas seguintes, a grande extensão territorial do município levou a diversas redivisões dos distritos. Em 1955, a divisão era em quatro distritos: Viamão (sede), Itapuã, Passo do Sabão e Passo do Feijó. Em 1962, quatro distritos foram adicionados: Águas Claras, Capão da Porteira, Espigão e Passo da Areia. Dois anos depois, em 1965, o Passo do Feijó se desmembra, tornando-se o município de Alvorada. Por fim, em 1991, é criado o distrito de Viamópolis, permanecendo assim a divisão em oito distritos que é válida até hoje.