Plusieurs trouvailles (sépultures anciennes, monnaies du premier siècle, céramiques) semblent indiquer une occupation humaine dès le début de l'ère chrétienne et au moins deux chemins probablement d'origine médiévale ont été repérés. La commune est mentionnée pour la première fois en 987 sous le nom de Villa Vitriacus in pago et vicaria Metulinse. Vers 990 elle est nommée Vitrec ; puis Vitraycus en 1300 et Vitraium en 1383. Cette villa pourrait avoir pour origine un ancien domaine agricole.
Dans le dernier quart du 10e siècle, l'église fondée en l'honneur de l'apôtre saint Pierre, dans la villa de Vitré, a été donnée à l'abbaye Saint-Cyprien de Poitiers. Plusieurs autres fondations religieuses sont attestées au Moyen Âge : la chapelle de la Vexeria apparaît dans les sources à la fin du 11e siècle et dépendait de l'abbaye de Saint-Cyprien ; le prieuré Saint-Romain de Châteauneuf qui dépendait au 13e siècle de l'abbaye Saint-Cyprien de Poitiers ; enfin, le prieuré de la Carte, fondé avant la fin du 12e siècle, dépendait de l'abbaye de Grandmont. Ces petites communautés de défrichement ont été installées dans des sites boisés bien arrosés par le Lambon et ses ruisseaux.
Sous l'Ancien Régime, Vitré dépendait de l'élection de Saint-Maixent, créée vers 1542. La paroisse était située dans le diocèse de Poitiers et était rattachée à l'archiprêtré de Melle. Des châteaux ont été bâtis à proximité de ces fondations religieuses : la Bessière qui a pris le nom de la chapelle Vexeria, et Châteauneuf. Ces établissements religieux ont beaucoup souffert de la guerre de Cent ans et des guerres de religion. Déjà à la fin 16e siècle, il ne restait plus que des vestiges de la chapelle de la Vexière ou Bessière. A cette époque, un grand nombre des habitants avait opté pour le calvinisme ; à la fin du 17e siècle, après la révocation de l'édit de Nantes, sur un peu moins de 500 "âmes", il y avait 392 nouveaux convertis dont seulement 53 "faisaient leur devoir".
A la Révolution, la commune de Vitré a fait partie du canton de Mougon qui a été refondu avec le canton de Celles en l'an VIII (1800). Le cahier des doléances demanda l'établissement d'un atelier de charité pour aider les pauvres, très nombreux dans la paroisse, et ainsi supprimer la mendicité. Cet atelier devait aussi s'occuper de l'entretien des chemins. L'assemblée désirait également la suppression des fours et moulins, sans doute banaux, et un maître d'école. François Magneron, marchand, et François Nicollas, fermier, syndic de la paroisse, ont été élus députés. A la Révolution, l'église paroissiale et le presbytère catholique ont été vendus comme biens nationaux. Lors des ventes des biens nationaux, François Magneron s'est fait adjuger en juin 1791 la métairie de la cure dite métairie de la Grande Cabasse et en août 1791, en association avec François Nicollas, la métairie des Vaux.
Au milieu du 17e siècle, la population était d'environ 100 feux (500 âmes) et de 530 vers 1800. Dans cette paroisse essentiellement rurale une tuilerie a fonctionné pendant environ 150 ans, du second quart du 18e siècle à la fin du 19e siècle. Elle a eu plusieurs emplacements. Dans la seconde moitié du 19e siècle, la commune a fait bâtir un temple protestant (1866), une mairie-école (1868), et enfin un presbytère protestant (1895).