1958 m. spalio 3 d. Vilniaus miesto Darbo žmonių deputatų tarybos Vykdomojo komiteto sprendimu Nr. 559 įsteigta Vilniaus septynmetė 32-oji mokykla.
1966 m. rugsėjo 1 d. septynmetė mokykla reorganizuota į Vilniaus 32-ąją vidurinę mokyklą.
1993 m. buvo įkurtos pirmos gimnazijos klasės.
1997 m. gegužės 30 d. LR Švietimo ir mokslo ministerijos kolegijos nutarimu Nr. 36 Vilniaus mokyklai suteiktas gimnazijos statusas. Tai pirmoji gimnazija rusų ugdomąja kalba Vilniaus mieste ir viena pirmųjų Lietuvoje.
1997 m. rugsėjo 24 d. Vilniaus miesto tarybos sprendimu Nr. 76 Vilniaus 32-ajai vidurinei mokyklai suteiktas Juventos (jaunystės deivės) vardas/pavadinimas.
Vilniaus „Juventos“ gimnazijai (toliau – Gimnazija) 2009 m. suteikta teisė vykdyti ugdymą ir lietuvių kalba, o nuo 2020 m. jau veikia trys klasės lietuvių ugdomąja kalba. Šiuo metu Gimnazijoje patvirtintos 3 ugdymo kalbos: lietuvių, rusų ir ukrainiečių.
Gimnazija turi gilias anglų kalbos mokymo tradicijas, dar nuo 1966 m. Gimnazija yra asocijuota The Shakespeare Birthplace Trust (SBT) švietimo draugijos Stratforde prie Avon
Šiandieninė Vilniaus „Juventos” gimnazija – bendrojo ugdymo mokykla vykdanti pagrindinio ugdymo antros dalies, vidurinio ugdymo ir neformaliojo vaikų švietimo programas lietuvių ir rusų kalba, turinti I-IV gimnazijos klases.
Mokinių skaičius gimnazijoje 2024-2025 m. m., lyginant su 2023-2024 m. m., padidėjo 10 proc. Šiais mokslo metais Gimnazijoje iš viso mokosi 433 mokinai. Gimnazija savo veiklą vykdo savo pastate Telšių g. 2. Taip pat dalis ugdymo proceso vyksta Vilniaus Levo Karsavino mokyklos pastate, adresu Justiniškių g. 70.