Название города произошло от старославянского слова «вьно» — дар. Существуют ещё несколько версий, объясняющих название города: «винница» — винокурня, где варились пива винные и Винничка — речка. Заселены эти земли были ещё в давние времена. На территории города обнаружены поселения скифских и древнерусских времён.
В IX веке здесь селились племена уличей и тиверцев, которые входили в состав Киевской Руси. Со временем этот край отошёл к Галицко-Волынского княжеству. Больше ста лет здесь господствовала Золотая орда.
После победы в 1362 армии литовского князя Ольгерда над армией татар, Подолье попало под власть литовского княжества. Племянники князя Ольгерда Фёдор и Константин Корятовичи начали строить на этих землях города-крепости. Об этом впервые упоминается в документах 1362 года.
Кориатовичи построили на берегу Буга в части города, называемой «Старая Винница», замок (на горе выше Николаевской церкви). Городище этого замка существовало до конца XIX века и около 1890 года было разрушено каменоломнями (под замком в лёсе найден был скелет субдолихоцефала, два каменных полированных топорика и каменный молот).
Первое документальное известие о Виннице относится к 1396 году, когда Владислав Ягайло, передавая западное Подолие Спытку из Мельштына, выделил Винницу и оставил её в своем ведении; с этого года Винницею владел Великий князь Витовт.