Le Vésuve est un strato-volcan qui a connu plusieurs cycles d'éruptions, depuis -400 000 à -300 000 ans jusqu'en 1944.
La montagne s'est formée initialement il y a 25 000 ans, résultat de l'éruption plinienne de Codola. Bien que la région ait été sujette à une activité volcanique depuis au moins 400 000 ans, la plus basse couche de matériel éruptif provenant du mont Somma se retrouve au-dessus de l'ignimbrite campanienne datée de 34 000 ans et produite par les champs Phlégréens.
Il a été ensuite agrandi par une série de coulées de lave, intercalées avec de plus petites éruptions explosives. Toutefois, le style d'explosion a changé il y a 19 000 ans environ vers une séquence de larges éruptions pliniennes explosives, celle de l'an 79 étant la dernière. Les éruptions sont nommées en fonction des dépôts d'éjecta produits :
Ensuite, le volcan est entré dans une phase d'éruptions plus fréquentes mais moins violentes jusqu'à l'éruption plinienne la plus récente qui a détruit Pompéi.
La dernière de ces éruptions s'est probablement produite en -217. Des tremblements de terre sont attestés en Italie durant cette année et le soleil a été signalé comme étant voilé par une brume ou un brouillard sec. Plutarque écrit que le ciel est en feu près de Naples et Silius Italicus mentionne dans son poème épique Punica que le Vésuve tonnait et produisait des flammes pire que l'Etna cette année-là, bien qu'ils soient contemporains d'environ 250 ans de l'événement rapporté. Des échantillons de carottes de glace du Groenland de cette période approximative montrent une acidité relativement élevée supposée avoir été provoquée par le sulfure d'hydrogène de l'atmosphère.
Le volcan a ensuite été calme durant des centaines d'années et était décrit par les écrivains romains comme étant couvert de jardins et vignobles, excepté au sommet qui était rocailleux. À l'intérieur d'un large cercle de falaises presque perpendiculaires se trouvait un espace plat assez large pour abriter le cantonnement de l'armée du rebelle Spartacus en -73. Cette zone était sans aucun doute un cratère. La montagne semble n'avoir eu qu'un seul sommet à cette époque, à en juger par une peinture murale, Bacchus et le Vésuve, découverte dans une habitation pompéienne, la « Maison du Centenaire » (Casa del Centenario).
Plusieurs documents écrits durant les 200 années qui ont précédé l'éruption de 79 décrivent une nature volcanique de la montagne, bien que Pline l'Ancien ne la dépeint pas de cette façon dans Naturalis Historia :
En 79, la région est, comme aujourd’hui, densément peuplée avec des villages, des villes et de petites cités comme Pompéi, et les pentes du volcan sont couvertes de vignobles et de fermes.