Nachdem der VfL Wolfsburg 1997 in die Bundesliga aufgestiegen war, verstärkte unter anderem der Volkswagen-Konzern sein Engagement für den Verein, denn das bisherige VfL-Stadion am Elsterweg genügte den Anforderungen der Bundesliga nicht mehr. Bereits Ende 1997 kam deshalb die Errichtung eines neuen Stadions ins Gespräch. Die eigentlichen Bauarbeiten begannen 2001; während der Bauphase trug das Projekt noch die Arbeitsbezeichnung „Arena an der Berliner Brücke“. Die ersten Kostenvoranschläge wurden damals mit 99,8 Millionen Mark beziffert.
Nach rund 19 Monaten Bauzeit war die Arena im Dezember 2002 fertiggestellt; das Richtfest hatte bereits im Mai 2002 stattgefunden. Die offizielle Eröffnung folgte am 13. Dezember 2002. Am Ende beliefen sich die tatsächlichen Baukosten auf rund 53 Millionen Euro und lagen damit deutlich unter der ursprünglichen Schätzung.
Bauherrin war die Wolfsburg AG, an der die Stadt Wolfsburg und der Volkswagen-Konzern jeweils zur Hälfte beteiligt sind. Die Finanzierung des Neubaus wurde zu 45 Prozent von der Stadt Wolfsburg und zu 55 Prozent von der VfL Wolfsburg-Fußball GmbH getragen; die Norddeutsche Landesbank stellte hierfür einen Millionenkredit bereit, der über einen Zeitraum von 29 Jahren zurückgezahlt werden sollte.
Das auffälligste architektonische Merkmal der Volkswagen Arena ist ihr filigranes Dach, das als fachwerkgestützte Membrankonstruktion ausgeführt wurde. Getragen wird die Konstruktion von 32 jeweils 40 Meter langen Radialbindern, auf denen eine feuerfeste, rund 15.000 Quadratmeter große Membran aus PVC aufgespannt ist. Der „Kicker“ beschrieb die Arena seinerzeit als „Tempel mit Glasfassade“.
Die Volkswagen Arena ist als komplett zweirangiges Stadion mit einer umlaufenden Promenade konzipiert. Der Unterrang weist einen Neigungswinkel von etwa 25 Grad auf, der Oberrang liegt mit rund 40 Grad deutlich steiler. Das gesamte Areal rund um das Stadion umfasst etwa 115.000 Quadratmeter, während die reine Grundfläche des Stadionbauwerks bei rund 28.000 Quadratmetern liegt. Sämtliche Zuschauerplätze sind vollständig überdacht.
Im Nordwesten des Stadions entstand 2008 ein dreistöckiges Fanhaus, 2009 folgte der Bau eines neuen Trainingsplatzes. 2012 wurden die Logen der Arena erneuert. Die bislang größte Erweiterung des Areals begann im Mai 2013: Direkt neben der Volkswagen Arena entstand das AOK Stadion, das seither der Frauenmannschaft und den Nachwuchsmannschaften des VfL Wolfsburg als Spielstätte dient. Auf drei Etagen wurde zudem unter dem Namen VfL-Center ein neues Trainingszentrum für die Profifußballer errichtet, das bei einem Teil der Fans zunächst auf Kritik stieß.
2015 eröffnete in unmittelbarer Nähe zur Arena die VfL-Fußballwelt, eine interaktive Ausstellung zur Vereinsgeschichte, die auf das bereits 2004 eingerichtete Fußball-Museum des Vereins zurückging. Wegen sinkender Besucherzahlen wurde die VfL-Fußballwelt 2022 dauerhaft geschlossen.
Zum Pflichtspielauftakt der Saison 2017/18 wurde die bis dahin genutzte, aus über 170 rund 25 Kilogramm schweren Lampen bestehende Flutlichtanlage mit knapp 1.500 Lux Leuchtkraft durch eine moderne LED-Anlage ersetzt, die aus 216 LED-Flutlichtscheinwerfern und zehn Moving-Heads besteht und auch farbige Eventbeleuchtung ermöglicht. Im selben Sommer wurde außerdem eine neue Beschallungsanlage mit 147 Lautsprecherboxen sowie einem sogenannten Monster-Cube installiert; im Stadion befinden sich zwei Videowände mit einer Gesamtfläche von 53 Quadratmetern.
Die Spielstätte trägt seit ihrer Fertigstellung den Namen Volkswagen Arena, was unmittelbar die enge Verbindung zwischen dem Automobilkonzern und dem VfL Wolfsburg widerspiegelt: Bauherrin ist die Wolfsburg AG, an der Stadt und Volkswagen-Konzern jeweils zur Hälfte beteiligt sind, und die operative VfL Wolfsburg-Fußball GmbH befindet sich zu 100 Prozent in der Hand der Volkswagen AG. Anders als bei zeitlich befristeten reinen Namenssponsoring-Verträgen anderer Bundesligastadien beruht der Name hier also auf einem direkten gesellschaftsrechtlichen Verhältnis.
Während der Fußball-Weltmeisterschaft der Frauen 2011, für die die Arena als Spielort diente, galt aufgrund der FIFA-Regularien gegen die Nennung kommerzieller Namen die neutrale Bezeichnung „Arena im Allerpark Wolfsburg“.
Die Volkswagen Arena bietet eine Gesamtkapazität von 28.917 Plätzen, davon 23.568 Sitzplätze und 5.349 variable Stehplätze; für internationale Partien werden diese zu insgesamt 26.155 Sitzplätzen umgewandelt. Der Gästeblock verfügt über 1.886 Sitz- und 900 Stehplätze. Im April 2003 war die Arena beim Heimspiel gegen Hannover 96 erstmals ausverkauft. Im Jahr 2008 verzeichnete das Stadion einen Zuschauerrekord.
Das erste Fußballspiel in der neuen Arena wurde zwischen dem VfL Wolfsburg und dem VfB Stuttgart ausgetragen. Das erste Länderspiel in der Arena fand am 1. Juni 2003 statt, als die deutsche Nationalmannschaft Kanada mit 4:1 bezwang. Am 3. Juni 2006 trafen im Vorfeld der Fußball-Weltmeisterschaft 2006 die Nationalmannschaften von Polen und Kroatien aufeinander; Polen gewann das Freundschaftsspiel mit 1:0. Am 20. März 2019 kam es zum zweiten Länderspiel der deutschen Nationalmannschaft in Wolfsburg, als sie gegen Serbien antrat.
Bei der Fußball-Weltmeisterschaft der Frauen 2011 war die Volkswagen Arena – während des Turniers unter der neutralen Bezeichnung „Arena im Allerpark Wolfsburg“ – offizieller Spielort. Die deutsche Frauennationalmannschaft schied dort nach einer 0:1-Niederlage gegen Japan aus dem Turnier aus.
Neben dem Fußball wird die Volkswagen Arena regelmäßig auch für Konzerte und größere Veranstaltungen genutzt. In den Jahren nach der Eröffnung traten unter anderem Herbert Grönemeyer (2003), Anastacia (2005) und Elton John (2006) dort auf. Auch die Feier anlässlich der Auslieferung des 25-millionsten VW Golf fand in der Arena statt.
Seit 2015 verfügt die Arena über eine Kapelle, die Gläubigen aller Religionen offensteht und auch für Taufen und Eheschließungen zur Verfügung steht; das Standesamt Wolfsburg nutzt eine 102 Quadratmeter große Skylounge oberhalb der Gegengerade mit 35 Sitzplätzen unter anderem für Trauungen. Die Einweihung der Kapelle erfolgte am 11. November 2015 durch den evangelischen Landesbischof Ralf Meister und den katholischen Dechanten Thomas Hoffmann, ein Imam war ebenfalls zugegen. Das Kreuz der Kapelle ist ein Werk des Kunstschmieds Pater Abraham Fischer, Prior der Abtei Königsmünster, und wurde am 19. März 2016 von Bischof Norbert Trelle übergeben.
Die Arena bietet außerdem zehn Plätze mit Kopfhörern für sehbehinderte Zuschauer, die von einem Kommentator begleitet werden, sowie 80 Rollstuhlfahrerplätze. Familien mit Kindern können Plätze in einem eigenen Bereich buchen, zu allen Heimspielen bietet der VfL Kinderbetreuung an; ein weiterer separater Bereich ist für Jugendliche eingerichtet, die von dort aus das Spielfeld besser überblicken können.
Bauherrin und Eigentümerin der Volkswagen Arena ist unverändert die Wolfsburg AG. Den operativen Betrieb verantwortet seit der Übergabe 2002 die VfL Wolfsburg-Fußball GmbH, deren Anteile zu 100 Prozent bei der Volkswagen AG liegen, die zugleich Sponsor der Männer-, Frauen- und Nachwuchsmannschaften des Vereins ist.
Die Arena liegt im Allerpark und war das erste Bundesliga-Stadion, das ein Hybridrasensystem einführte: Der Naturrasen ist mit Kunstfasern verstärkt, was die Witterungsbeständigkeit des Spielfelds verbessert. Von Beginn an ist außerdem eine Rasenheizung installiert, sodass unabhängig von Eis und Schnee gespielt werden kann. Damit ist die Volkswagen Arena bis heute die moderne, technisch gut ausgestattete Heimspielstätte des VfL Wolfsburg.