История «Вазы» началась 16 января 1625 года, когда король Швеции Густав II Адольф подписал с голландским кораблестроителем Хенриком Хюбертссоном контракт на постройку нового боевого корабля для шведского флота. По замыслу короля, новый корабль должен был стать флагманом Шведского королевского флота, самым крупным и самым тяжеловооружённым кораблём из всех, имевшихся в распоряжении стран, располагавших выходом к Балтике. В том же году для постройки корабля было срублено около 40 акров дубового леса, то есть более тысячи деревьев.

Непосредственно работы по постройке корабля начались весной 1626 года под руководством Хюбертссона на верфи военного флота Блазиенхольмен близ Стокгольма. При этом деятельное участие в постройке «Вазы» принимал сам король. В частности, он лично утверждал размеры и состав вооружения будущего флагмана своего флота. На постройке было занято более 400 человек. Тогда же для «Вазы» начали отливать бронзовые пушки.

Уже при постройке «Вазе» было присвоено звание «королевского корабля», что подчёркивало его особый статус. Корпус корабля богато украшался позолоченными и раскрашенными резными скульптурами. К созданию «Вазы» были привлечены лучшие работники — плотники, пильщики, кузнецы, столяры, маляры… Новый корабль вызывал восхищение и гордость у жителей Стокгольма. С не меньшим интересом следили за строительством и представители враждующих со Швецией держав. В частности, письмо датского советника в Стокгольме Эрика Краббе содержит полную и детальную информацию о вооружении «Вазы».

В 1627 году судостроитель Хенрик Хюбертссон умер. Его преемником в работе над «Вазой» стал судостроитель верфи Блазиенхольмен Хайн Якобссон. Осенью того же года корабль был спущен на воду.

К началу 1628 года «Ваза» был в целом готов. 16 января, ровно через три года после заключения контракта на постройку, король Густав II Адольф посетил верфь Блазиенхольмен, осмотрел корабль и остался им доволен. К лету 1628 года «Ваза» был отбуксирован к королевскому дворцу и пришвартован там

Летом 1628 года «Ваза» стоял на швартовах напротив королевского дворца. Там на борт был принят балласт, а также пушки, порох и ядра для первого плавания.

К воскресению 10 августа всё было готово к плаванию. Погода была ясная, ветер слабый, но порывистый. На борту находилось около 100 человек экипажа, а также их семьи — женщины и дети (по случаю первого плавания предполагалось великолепное торжество, поэтому членам экипажа разрешили взять с собой членов своих семей и родственников). Целью первого плавания «Вазы» была выбрана военно-морская база Эльвснаббен к юго-западу от Стокгольма.

В гавани города собралась толпа горожан, следивших за отплытием корабля. Впрочем, для отплытия потребовалось немало времени — ветер дул с юго-запада, поэтому первые несколько сотен метров корабль приходилось вытягивать с помощью якорей. Затем, выйдя на открытое пространство, капитан корабля Сёфринг Ханссон приказал поднять четыре паруса — фок, фор-марс, грот-марс и бизань. После постановки парусов «Ваза» отсалютовал собравшимся бортовым залпом и отправился в своё первое плавание.

Когда корабль вышел на открытое пространство бухты, сильный порыв ветра наполнил паруса, и «Ваза» начал крениться на подветренную сторону, но затем выровнялся и прошёл ещё примерно 1300 метров, дойдя до острова Бекхольмен у входа в гавань Стокгольма. Там, в ста метрах от острова, новый порыв ветра снова накренил корабль, на этот раз значительно сильнее. Вода хлынула через открытые пушечные порты, корабль лёг на борт и начал тонуть с поднятыми парусами и развевающимися флагами.

На место катастрофы быстро прибыла помощь — матросы других кораблей на парусных и гребных лодках — однако к их прибытию корабль успел почти полностью уйти под воду. Спасателям оставалось лишь подобрать уцелевших в крушении и доставить на Бекхольмен и в порт Стокгольма, что и было сделано. Хотя катастрофа произошла недалеко от берега, вместе с «Вазой» погибло около 50 человек — почти половина из находившихся на борту людей.

Только через две недели после трагедии новость о гибели «Вазы» достигла короля Швеции Густава II Адольфа, который находился тогда в Пруссии. Король отослал в Стокгольм депешу, в которой предполагал, что причиной гибели корабля стали глупость и невежество, требовал провести следствие и наказать виновных. Следствие велось на высшем уровне, в Шведском Государственном совете.

В ходе следствия выдвигались разнообразные гипотезы относительно причин гибели корабля: алкогольное опьянение капитана, ненадёжное закрепление пушек и т. д. Ни одна из этих версий не подтвердилась. В конце концов, следствием был сделан вывод: при проектировании корабля были допущены ошибки. Действительно, «Ваза» имел слишком высоко расположенный центр тяжести, его подводная часть по отношению к корпусу, рангоуту и артиллерии имела слишком малый вес. Это привело к неустойчивости корабля. Капитан корабля Сёфринг Ханссен сам отмечал это на следствии, однако в случае с «Вазой» предпринять было нечего: взять большее количество балласта и тем повысить остойчивость корабля не позволяла его конструкция.

Никаких результатов не принесли и допросы кораблестроителей, под руководством которых строился «Ваза». Основная сложность заключалась в том, что фактический строитель корабля Хенрик Хюбертссон умер за год до катастрофы. Ответственные за верфь, где был построен «Ваза», судостроитель Хейн Якобссон и арендатор верфи Арент де Грот поклялись в своей невиновности, указав, что корабль был построен по тем размерам, которые утвердил лично король Густав II Адольф. И на борту было то количество пушек, которое стояло в контракте.

Привлекать к следствию самого короля в Государственном совете не решились. В итоге никто не был признан виновным и никто не был осуждён за катастрофу.

Корабль был поднят на поверхность 24 апреля 1961 года, а 16 августа 1990 года вокруг него на острове Юргорден был открыт музей, который сейчас является одним из самых посещаемых стокгольмских музеев. Здание музея, построенного специально под экспозицию корабля, позволяет осмотреть «Вазу» со всех сторон на различных уровнях высоты. В музее «Вазы» есть кинозал, где демонстрируется фильм об истории корабля, проводятся экскурсии с гидом. К 2007 году в музее побывало более 25 млн посетителей.