L'histoire de Léoville-Las Cases commence avec celle du grand domaine de Léoville, l'un des plus anciens et des plus vastes du Médoc, dont les origines remontent au XVIIe siècle. En 1638, Jean de Moytié possède un vignoble sur un mont de graves entre Saint-Julien et Pauillac, jouxtant directement les terres de ce qui deviendra Château Latour. Alexandre de Gasq, qui hérite du domaine par alliance en 1740, le rebaptise Léoville et en fait le plus grand vignoble du Médoc. À son apogée, il s'étend du bourg de Saint-Julien jusqu'aux portes de Château Latour.
La Révolution française provoque la première grande division. Les terres sont saisies et redistribuées entre 1826 et 1840. Pierre Jean de Las Cases récupère la partie la plus précieuse — les 3/5 de l'ancien domaine, incluant les meilleures croupes de graves face à la Gironde. La famille de Las Cases, d'ancienne noblesse languedocienne dont le lion figure dans les armoiries, donne son nom définitif à la propriété et au portail d'entrée qui en est devenu l'icône mondiale. En 1855, lors du classement de Napoléon III, Léoville-Las Cases est consacré 2ème Grand Cru Classé, tout comme ses deux voisins issus de la même division.
À la fin du XIXe siècle, Théophile Skawinski rachète une part du domaine et en prend la direction. Sa fille épouse André Delon, amorçant ainsi la saga familiale qui se poursuit aujourd'hui. C'est sous la direction de Michel Delon, de 1976 à son décès en 2000, que Las Cases entre dans sa période de gloire moderne. Perfectionniste absolu, Michel Delon introduit des standards de qualité draconiens, un tri sévère et une sélection parcellaire poussée. Il est aussi à l'origine d'une décision qui fait encore parler : refuser de participer aux primeurs classiques de la Place de Bordeaux pour commercialiser directement à ses acheteurs, affirmant l'indépendance totale du château.
Depuis 2000, son fils Jean-Hubert Delon poursuit et amplifie cette ambition, avec le chef de culture Pierre Graffeuille aux commandes techniques depuis 2011. Le Grand Clos, cœur du terroir, est entouré de murs de pierres qui délimitent précisément les 55 hectares d'où provient le grand vin. Sur ces parcelles, les vignes atteignent une moyenne d'âge de 45 à 52 ans. La famille Delon possède également le Clos du Marquis, le Château Nénin (Pomerol) et le Château Potensac (Médoc).
