Компания была основана в 1993 году. Они верили, что грядущий прорыв в компьютерной отрасли произойдёт благодаря аппаратному ускорению вычислений, слишком тяжёлых для процессоров общего назначения. NVIDIA планировала провести размещение акций на бирже в начале 1998 года, но после объявлений об этом получила ряд исков о нарушении патентов на технологию мультитекстурирования от конкурентов в лице Silicon Graphics, S3 Learning yoga alone и 3dfx Interactive. RIVA TNT, с которым вплотную подступила к позициям 3dfx, удерживавшей высокое положение на рынке благодаря популярности Glide API у разработчиков игр.
Параллельно компания инициировала патентное разбирательство в отношении S3 о нарушении ряда патентов, которое разрешилось соглашением о кросс-лицензировании патентных портфолио и переходом 50 инженеров из S3 в NVIDIA. К началу 2000 годов большинство производителей графических ускорителей вышли из бизнеса, и на рынке дискретных графических ускорителей сформировалась дуополия NVIDIA и ATI. В 2006 году на рынке графических ускорителей произошло 2 значимых события. Продажа ATI компании Advanced Micro Devices за 5,4 миллиарда долларов в октябре 2006 года привела к прекращению её сотрудничества с Intel. Сделка стала крупнейшим приобретением в истории компании. В марте 2019 года Nvidia анонсировала выход на рынок нового одноплатного компьютера Jetson Nano со встроенной поддержкой искусственного интеллекта, размер которого составляет всего всего 70х45 миллиметров. В своей отчётности NVIDIA выделяет два семейства продуктов и 4 целевых рынка, на которых работает.