Au lendemain des Accords du Latran en 1929, Pie XI confie à Guglielmo Marconi la construction d'une station de radio à l'intérieur du nouvel Etat du Vatican. Il en nomme directeur le Père Giuseppe Gianfranceschi, Jésuite, physicien et mathématicien. Le 12 février 1931, c'est l'inauguration de la station: le Pape prononce, en latin, un discours qui émeut le monde. Parmi les premières missions expérimentales, le "Scientiarum Nuncius Radiophonicus", un panorama de l'activité de l'Académie Pontificale des Sciences. Pie XI meurt le 9 février 1939. La Radio rend compte du Conclave puis retransmet, avec un commentaire en neuf langues, la cérémonie du couronnement de Pie XII. De nouveaux studios et des bureaux supplémentaires sont aménagés la Palazzina Léon XIII, qui a été jusqu'en 1936, le siège de la "Specola Vaticana" (l'Observatoire du Vatican).

Dès le début des hostilités de la seconde guerre mondiale, en septembre 1939, la Radio devient un instrument précieux d'information libre, en dépit des censures et du brouillage des ondes. Goebbels se jure de la réduire au silence. En France, les membres de la résistance transcrivent les missions et les distribuent dans la clandestinité. La Radio, dont la rédaction est assure par des pères jésuites, émet en 9 langues. Au mois de janvier 1940, un Service d’informations est mis en place. Il lance des appels pour la recherche de civils et de soldats disparus ou diffuse des messages de leurs familles aux prisonniers: de 1940 à 1946, en 12.105 heures d'émissions, 1.240.728 messages passent ainsi sur les ondes. Après la cessation des hostilités, d'autres langues viennent enrichir les missions; la nécessité apparait alors d'émetteurs plus puissants et d'un réseau d'antennes directionnelles. En 1954 commencent les travaux de construction du centre émetteur de Santa Maria di Galeria. Pie XII l'inaugure le 27 octobre 1957. En 1958, année de l'élection de Jean XXIII au pontificat, de nouveaux studios et bureaux sont aménagés dans l'ancien Musée Petriano. La Radio consacre aux travaux du Concile Œcuménique Vatican II plus de 3000 heures d'émissions en 30 langues. 1963 voit l'élection de Paul VI qui, par son pèlerinage en Terre Sainte en janvier 1964, ouvre la série des voyages pontificaux, une responsabilité nouvelle pour les journalistes et les techniciens de la Radio chargés de suivre le Pape dans ses déplacements.

Le 29 janvier 1970, le cardinal Villot, Secrétaire d'Etat, inaugure le nouveau siège de la Radio au "Palazzo Pio". Radio Vatican émet, depuis quelque temps déjà, de 19 à 20 heures par jour en 32 langues et s'est dotée d'un ensemble d'émetteurs d'une puissance de plus de 1000 kW. 260 personnes originaires de 38 pays travaillaient alors à la Radio.
En 1978, après le court pontificat de Jean-Paul Ier, c'est l'élection de Jean Paul II, le Pape des grands pèlerinages apostoliques en Italie et en dehors de la péninsule.
La Radio, grâce l'apport de ressources plus adéquates en matériel et en personnel et surtout à l'impulsion de l'activité pastorale étonnante du pape pèlerin, a atteint à la fin des années 80 un haut degré d'efficacité et de professionnalité, ainsi qu’un prestige reconnu dans le domaine de la Radiodiffusion internationale. Dans les années 90 la Radio passe à la diffusion par satellite en se dotant en 1995 d'une installation satellitaire propre pour affronter le nouveau défi.
Radio Vatican diffuse actuellement plus de 78 heures d'émissions chaque jour sur 5 canaux, en 40 langues. Avec près de 400 personnes du monde entier, des laïcs pour la plupart, Radio Vatican est un microcosme polyglotte au service du Pape et de l'Eglise universelle.