Vatnajökull er ekki leifar ísaldarjökulsins sem huldi landið á hámarki síðasta jökulskeiðs fyrir um 18.000 árum. Setlagakjarnar úr Lagarfljóti varðveita samfellda 10.000 ára sögu bræðsluvatns frá jöklinum, en afrennsli Eyjabakkajökuls rennur í vatnið. Fyrir um 9000 árum er ekki að finna nein merki um jökulættað set og á hlýjasta tímabili Nútíma (fyrir um 5000–8000 árum) er talið að ísaldarjökullinn hafi nánast horfið af landinu og þá hafa líklega aðeins verið jöklar á hæstu tindum. Jökulvatn fór að berast í vatnið aftur fyrir um 4500 árum. Það er í samræmi við önnur gögn frá Íslandi sem sýna að veðurfar fór kólnandi fyrir um 5000 árum og jöklar tóku að myndast og stækka á hálendinu. Um 2000 ára gamlir trjádrumbar hafa fundist framan við Fláajökul og Skaftafellsjökul, sem gefa til kynna að dalir þessara jökla hafi verið íslausir fram að þeim tíma.

Vatnajökull tók á sig núverandi mynd þegar jöklar á fjallstindum í 1200–2000 m hæð runnu saman. Líkanreikningar gefa til kynna að þetta hafi gerst fyrir um 1000–1500 árum. Við landnám (874 e.Kr.) var Vatnajökull orðinn að samfelldum hveljökli. Litla ísöld var kalt tímabil frá um 1450 til 1900 þegar jöklar stækkuðu um allt norðurhvel jarðar. Skriðjöklar Vatnajökuls náðu þó ekki niður á láglendi fyrr en á 17. og 18. öld. Í lok 19. aldar hafði Vatnajökull náð mestri útbreiðslu á Nútíma. Nokkru fyrir aldamótin 1900 tóku svo jöklarnir að hörfa frá ystu jökulgörðum og markaði það lok litlu ísaldar hérlendis.

Líkleg þróun Vatnajökuls samkvæmt líkanreikningum. Fyrir um 3000–4000 árum voru jöklar á hæstu fjöllum, sem síðar runnu saman og mynduðu samfelldan hveljökul. Heimild: Mynd teiknuð eftir Helgi Björnsson (2017).

Trjádrumbur sem fannst framan Skaftafellsjökuls árið 2007. Ljósmynd: Hrafnhildur Hannesdóttir.