Невозможно точно подтвердить тот факт, что первые витражи появились сразу же после изобретения стекла. Известно только то, что в древнем Риме времен империи в храмах христиан была обнаружена мозаика из небольших пластинок цветного стекла. Еще в 330 году до нашей эры цветными стеклами были застеклены окна Софийского собора в Константинополе.
В некоторых литературных источниках пишут, что цветные стеклянные мозаичные полы, фрагменты витражей и настенная живопись были обнаружены при раскопках городов древней Италии Геркуланума и Помпеев, исчезнувших при извержении Везувия в 79 году до н.э. Из других источников известно, что в Помпеях была найдена только стеклянная мозаика стен и полов. Но, куски матового или непрозрачного стекла, обнаруженные при раскопках, подтверждают использование оконного стекла.
После изучения старейших памятников культуры можно предположить, что свинцовая арматура изготавливалась из деревянной и каменной сетки. Впервые о применении свинцовой пайки упоминается в Х-XI веках, в то время это было большим техническим достижением.
Вначале в XI, а потом в XII веке на оконных стеклах начали изображать людей, кроме орнаментальных украшений, поскольку христианство всегда проявляло интерес к изображению человеческих фигур, в отличие от мусульманской религии. В период расцвета развития витражного искусства первый капитул конгрегации цистерцианцев наложил запрет на фигурную живопись по стеклу, и начали использовать гризайль, мозаику и узорчатые стекла. При изготовлении витража с человеческими фигурами использовали свинец и черную краску.
В XII веке превалировали изображения из священного писания, а также было много растительного орнамента из листьев и цветов. В витражном искусстве романского стиля ведущее место занимала архитектура, отличавшаяся тяжеловесностью форм.
В XIII веке в развитии витражного искусства следует отметить еще одно новшество. В это время начали накладывать цветное стекло на бесцветное стекло с зеленовато-желтым оттенком, и на нем гравировался рисунок. С XI до XIV века на оформлении витражей нельзя не заметить византийского влияния, которое отличалось колоритом красок и условностью рисунка. Так постепенно начинается переход к готике.
Несмотря на то, что в готическую эпоху еще долго сохранялся романский стиль в живописи на стекле, только в XIV веке готика окончательно вытеснила романский стиль. На церковных окнах появились витражи с изображением фигур, на фоне орнаментальных узоров или легких архитектурных форм. Кроме того, можно было встретить орнаментальные витражи без фигур, и выполненные гризайлью. Это вид живописи появился в середине XIII века, и стал широко использоваться в XVII и особенно в XVIII веках в архитектуре классицизма, в основном в монументальной живописи – росписи плафонов и стен.