La position des étoiles dans le ciel change durant la nuit en raison de la rotation de la Terre. Cependant, une étoile située dans la direction de l'axe de rotation terrestre reste dans la même position et est ainsi appelée étoile polaire. La direction de l'axe de rotation de la Terre se modifie sur de longues périodes de temps, un phénomène appelé précession des équinoxes. Un cycle complet est effectué en 25 770 années, durant lesquelles le pôle de l'axe de rotation terrestre décrit un mouvement circulaire sur la sphère céleste et passe à proximité de plusieurs étoiles notables. L'étoile polaire est actuellement Alpha Ursae Minoris, mais vers l'an -12 000, le pôle de l'axe de rotation terrestre était à seulement 5° de Véga. Le pôle sera de nouveau proche de Véga autour de l'an 14 000. Cet écart de 5° est relativement important, aussi l'attribution du statut "d'étoile polaire" à Véga est-il discutable. En tout état de cause il n'existe aucun document astronomique préhistorique attestant que Véga ait été utilisé à des fins d'orientation par les humains de ces époques reculées, à l'inverse de α Draconis (Thuban), abondamment citée dans l'Égypte antique.
Si l'on accepte que Véga ait pu être considérée comme une étoile polaire malgré son éloignement important de la direction de l'axe de rotation terrestre, elle a été la plus brillante des étoiles polaires successives de la Terre, devant α Cygni (Deneb), elle aussi très imparfaitement alignée avec l'axe de rotation terrestre il y 14 000 ans.
Véga peut être observée proche du zénith depuis les latitudes moyennes de l'hémisphère nord durant les soirs d'été. Vers les latitudes moyennes de l'hémisphère sud, elle est visible durant l'hiver austral, bas sur l'horizon, au nord. Véga ayant une déclinaison de +38,78°, elle peut uniquement être observée aux latitudes au nord de 50° S environ. Aux latitudes plus au nord que +51° N, Véga est continuellement visible au-dessus de l'horizon : c'est une étoile circumpolaire. Vers le 1er juillet, Véga atteint son opposition car elle atteint son point de culmination à minuit solaire vers cette date.
L'étoile se situe à un sommet du triangle d'été, un astérisme formé des étoiles Véga, α Cygni (Deneb) de la constellation du Cygne et α Aquilae (Altaïr) de la constellation de l'Aigle qui sont toutes des étoiles de magnitude 0 ou 1. Cette formation ressemble à un triangle rectangle dont Véga serait le sommet à l'angle droit. Le triangle d'été est reconnaissable dans les ciels de l'hémisphère nord car il y a peu d'étoiles brillantes dans son voisinage.
Les Assyriens nommèrent cette étoile comme-Dayan, le juge du paradis et les Akkadiens Tir-anna, Vie du Paradis. Dans l'astronomie babylonienne, Véga pourrait avoir été une des étoiles nommées Dilgan, le Messager de la Lumière. Pour les Grecs, la constellation de la Lyre fut formée à partir de la harpe d'Orphée, Véga représentant la poignée de l'instrument. Dans l'empire romain, le début de l'automne était basé sur l'heure à laquelle Vega disparaissait sous l'horizon.
Dans la mythologie chinoise, il existe une histoire d'amour de Qi Xi 七夕 dans laquelle Niu Lang 牛郎 (Altair) et ses deux enfants (β et γ Aquilae) sont séparés pour toujours de Zhi Nü 織女 (Vega), la mère des deux enfants, qui est sur l'autre côté de la rivière Voie lactée (Tianhe, 銀河). Le festival japonais Tanabata est aussi basé sur cette légende. Dans le zoroastrisme, Véga fut parfois associée à Vanant, une divinité mineure dont le nom signifie (le) conquérant.
Le terme Wega (devenu Véga) est issu d'une translitération du mot arabe waqi signifiant « tombant », par la phrase 'النسر الواقع (an-nasr al-wāqi‘), qui se traduit selon les sources par « l'aigle tombant », ou « le vautour plongeant », la constellation étant représentée par un vautour dans l'Égypte antique et par un aigle ou un vautour dans l'Inde antique. Le terme arabe est apparu en Occident dans les tables alphonsines, qui furent créées entre 1215 et 1270 sur l'ordre du roi d'Espagne Alphonse X.
Les astrologues médiévaux catégorisaient Véga parmi une quinzaine d'étoiles liées à des propriétés magiques, à chacune desquelles étaient associées une plante et une pierre précieuse. Ainsi, Véga était associée à la chrysolite et à la sarriette d'hiver. Cornelius Agrippa lui donna un signe astrologique,