Die Stadt Heidenheim beschloss 1970 den Bau eines Fußball- und Leichtathletikstadions auf dem Heidenheimer Schlossberg. 1971 wurde die Anlage unter dem Namen Albstadion eingeweiht, 1972 trug der Heidenheimer Sportbund dort sein erstes Fußballspiel aus. 1973 entstand die erste feste Sitzplatztribüne mit 700 Plätzen, die bis heute den Kern der Südtribüne bildet.
Mit dem sportlichen Aufstieg des 1. FC Heidenheim beschloss der Heidenheimer Gemeinderat am 17. Februar 2009 den Bau eines komplett neuen Fußballstadions an der Stelle des inzwischen in die Jahre gekommenen Albstadions. Der Umbau begann bereits einen Tag nach dem letzten Heimspiel der Saison gegen die zweite Mannschaft des 1. FC Nürnberg im Juni 2009 und wurde zügig vorangetrieben – bereits das erste Heimspiel der Saison 2009/10 gegen den Wuppertaler SV konnte wieder in Heidenheim ausgetragen werden.
Das Wahrzeichen der Voith-Arena sind ihre markanten Flutlichtmasten, die schräg über das Spielfeld ragen. Charakteristisch ist außerdem die große Nähe der Zuschauerplätze zum Spielfeld, die an keiner Stelle mehr als sieben Meter von der Seitenlinie entfernt liegen.
Beim Umbau 2009/10 verfolgte man das Ziel, das erste energieneutrale Stadion im deutschen Profifußball zu errichten: Auf allen Tribünendächern sowie dem Dach des BusinessClubs wurden Photovoltaik-Module installiert, hinter der Westtribüne entstand ein Regenwasserspeicherteich, dessen Wasser zur Bewässerung des Rasens genutzt wird. Das Spielfeld ist zudem mit einer Rasenheizung versehen. Eine 6 mal 4 Meter große Videowand, die ursprünglich aus dem alten Aachener Tivoli-Stadion stammt, wurde in der Ecke zwischen West- und Südtribüne installiert und beim Heimspiel gegen Dynamo Dresden am 30. April 2010 erstmals in Betrieb genommen.
Ursprünglich war beim Umbau 2009/10 eine Kapazität von 8.000 Zuschauern geplant; nachdem der DFB für die 3. Liga jedoch eine Mindestkapazität von 10.000 Plätzen forderte, stiegen die Kosten des Umbaus auf rund 14,1 Millionen Euro, getragen von der Stadt Heidenheim und dem 1. FC Heidenheim als Hauptnutzer. Die offizielle Einweihung nach dem Umbau fand am 4. September 2010 mit einem Freundschaftsspiel gegen den Erstligisten VfB Stuttgart statt (2:3-Niederlage); die erste Liveübertragung aus dem Stadion war am 7. Oktober 2010 der 2:0-Sieg der deutschen U20-Nationalmannschaft gegen die Schweiz. Beim Heimspiel gegen den VfR Aalen am 19. März 2011 war das Stadion mit damals 10.000 Zuschauern erstmals ausverkauft.
Bis Ende 2013 wurde die Südtribüne ausgebaut und die beiden angrenzenden Kurven geschlossen, wodurch die Kapazität auf 13.000 Plätze stieg; die Erweiterung kostete rund 6,5 Millionen Euro, wovon die Stadt Heidenheim 3,6 Millionen beisteuerte. Seit Juli 2014 ist hinter der Südost-Kurve ein Nachwuchsleistungszentrum untergebracht, das am 26. Juli 2014 im Rahmen eines Testspiels gegen den VfB Stuttgart eingeweiht wurde.
Aufgrund des Aufstiegs in die 2. Bundesliga musste das Stadion nach DFL-Vorgaben bis Mai 2015 über mehr als 15.000 Zuschauerplätze verfügen. Der Heidenheimer Gemeinderat stimmte am 29. Juli 2014 einem Zuschuss zum weiteren Stadionausbau von 2,5 Millionen Euro zu, der Verein selbst steuerte zwei weitere Millionen Euro bei. Zum Spiel gegen den FC Ingolstadt am 10. April 2015 standen erstmals alle 15.000 Plätze zur Verfügung. 2023 wurde der Block D2 auf der Südtribüne dem Gästebereich zugeordnet, da in der Bundesliga mindestens 800 Sitzplätze für Gästefans bereitgestellt werden müssen. Der Verein hat zudem Pläne, die Arena um einen Oberrang zu erweitern und die Kapazität langfristig auf 25.000 bis 30.000 Zuschauer zu erhöhen.
Nach der Fertigstellung des Neubaus trug das Stadion für rund eineinhalb Jahre den Namen GAGFAH-Arena, benannt nach der Immobiliengesellschaft GAGFAH, die zunächst die Namensrechte erworben hatte. Am 24. Februar 2011 wurde der Name in Voith-Arena geändert, nachdem das Heidenheimer Maschinenbauunternehmen Voith die Namensrechte für zehn Jahre übernommen hatte. Am 26. November 2019 gab Voith-Vorstandschef Toralf Haag eine Vertragsverlängerung um weitere zehn Jahre bekannt; der aktuelle Namensrechtevertrag läuft damit bis zum 30. Juni 2034.
Die Kapazität der Voith-Arena wuchs in mehreren Ausbaustufen: von der ersten festen Sitzplatztribüne mit 700 Plätzen 1973 über 10.000 Plätze nach dem Umbau 2009/10 (bedingt durch die DFB-Vorgabe für die 3. Liga) und 13.000 Plätze nach dem Ausbau der Südtribüne bis Ende 2013 auf schließlich 15.000 Plätze im April 2015, als die DFL-Vorgabe für die 2. Bundesliga erfüllt werden musste. Nach Abschluss dieser Ausbaustufen verfügt das Stadion über 15.000 überdachte Zuschauerplätze und 37 Business-Logen, aufgeteilt auf Nord-, Süd-, Ost- und Westtribüne sowie die beiden Kurven im Nordosten und Nordwesten. Mit einer Lage auf dem Heidenheimer Schlossberg, unweit von Schloss Hellenstein, auf 555 Metern über Normalhöhennull ist die Voith-Arena zugleich das höchstgelegene Stadion im deutschen Profifußball.
Die offizielle Wiedereröffnung nach dem Umbau fand am 4. September 2010 mit einem Freundschaftsspiel gegen den Bundesligisten VfB Stuttgart statt, das der 1. FC Heidenheim mit 2:3 verlor. Die erste Liveübertragung aus dem Stadion war am 7. Oktober 2010 der 2:0-Sieg der deutschen U20-Nationalmannschaft gegen die Schweiz. Die Einweihung des neuen Nachwuchsleistungszentrums wurde am 26. Juli 2014 mit einem weiteren Testspiel gegen den VfB Stuttgart begangen. Der sportliche Aufstieg des 1. FC Heidenheim von der Regionalliga über die 3. Liga und die 2. Bundesliga bis in die Bundesliga spiegelt sich unmittelbar in den seit 2009 mehrfach vom DFB und der DFL geforderten Kapazitätserweiterungen des Stadions wider.
Die Haupttribüne der Voith-Arena beherbergt die gleichnamige Eventlocation mit dem Sparkassen BusinessClub, der 2.200 Plätze und 37 Logen umfasst; hier befinden sich auch die Geschäftsstelle des Vereins und dessen Eventbüro. Neben rund 25 Fußballspielen im Jahr finden im Stadion mehr als 100 Firmen- und Privatveranstaltungen sowie zahlreiche Stadionführungen statt. Seit der Saison 2019/20 führt der 1. FC Heidenheim das Catering in der Voith-Arena eigenverantwortlich durch und hat dafür einen Großteil der Mitarbeiter des bisherigen externen Caterers übernommen.
Oberhalb des Stadions befinden sich insgesamt fünf vereinseigene Trainingsplätze, davon zwei mit Kunstrasen und einer zusätzlich mit Rasenheizung. An einem der Kunstrasenplätze wurde die sogenannte Kick-Back-Anlage installiert, eine 42 Meter lange, von der Firma Scos GmbH entwickelte und gebaute Anlage, die bislang einzig in dieser Form in Deutschland existiert.
Seit dem 4. April 2019 ist der 1. FC Heidenheim selbst Eigentümer seiner Fußballarena; der Verein zahlte dafür zwei Millionen Euro an die Stadt Heidenheim. Ein Gutachten hatte den Wert des rund 102.000 Quadratmeter großen Geländes mit 18,4 Millionen Euro veranschlagt; zieht man davon künftige Verluste (12,4 Millionen Euro), notwendige Investitionen (2,7 Millionen Euro) sowie Mittel aus der Sportförderung (725.000 Euro) ab, ergab sich der letztlich vereinbarte Kaufpreis von 2,5 Millionen Euro. Zuvor bestand ein bis 2039 laufender Pachtvertrag aus Oberligazeiten mit einer jährlichen Pacht von lediglich 2.900 Euro, der im Zuge des Verkaufs aufgelöst wurde.
Für die Zukunft plant der Verein eine Erweiterung des BusinessClubs, den Ausbau der Verkehrsinfrastruktur rund um das Stadion sowie den Bau eines eigenen Blockheizkraftwerks und zusätzlicher Fahrradstellplätze. Der nächstgelegene Bahnhof Heidenheim an der Brenzbahn zwischen Ulm und Aalen liegt etwa zwei Kilometer vom Stadion entfernt und ist fußläufig oder mit Bussen erreichbar.