元々は日本実業団バレーボールリーグとして行われていた。その後Vリーグへの参加を目指すチームへの登竜門という位置づけから、1998-99年シーズン以後大会名がV1リーグと改められた。2006年より参加チームが日本バレーボールリーグ機構の一員となった。これに伴い名称がチャレンジリーグに改められた。18チーム(当時)が東京体育館に全集結する集中セントラルマッチ「東京フェスティバル」も2月2日・2月3日に行われた。2007-2008年シーズンは男子10チーム・女子8チームで行われたが、2009-2010年シーズン以降は、プレミアリーグチーム数削減及び参加チームの休部等により、男子11チーム・女子12チームで行われる。2012年1月、女子の準加盟チームのJAぎふを条件付き(2011/12シーズンの全国6人制バレーボールリーグ総合男女優勝大会=地域リーグ決勝大会に優勝、ないしはそれに準ずる成績を収めた場合)で、2012/13シーズンからチャレンジリーグに昇格させることを内定したと発表[2]。新チームの昇格は4シーズンぶり。2012年4月、三洋電機レッドソアと健祥会レッドハーツが経営難を理由に、2011/12シーズン限りでVリーグ機構から退社することを表明した[3]。同年5月、Befcoビービースターズの休部による退社が発表された[4]。2012/13シーズンは男子11、女子10チームの2回戦総当たりで行われた。2014/15シーズンからは、3-2-1方式の勝ち点制が導入された[5]。2015年2月2日、日本バレーボールリーグ機構は2015/16シーズンからチャレンジリーグを従来の1部のみのリーグから、8チームからなる「VチャレンジリーグI(プレミアの2部相当)」と「VチャレンジリーグII(同3部相当)」の2部リーグ構成とすると発表。準加盟チームにも門戸を広げるとした。これに伴い2014/15年度のリーグ戦において、8位以上は「チャレンジIに残留」、9位以下のチームは「チャレンジIIへ自動降格」するものとされた[6]。2015/16シーズンからは、Vプレミアリーグと同じく3回戦総当たり方式となる(VチャレンジリーグII女子はチーム数が5チームのため4回戦総当たり)。準加盟クラブについては基本的にチャレンジ�Uのみの参加で、チャレンジIに昇格するには正会員資格を得なければならない(日程表のチャレンジマッチの件にも、「チャレンジIの8位とチャレンジIIの1位チームの対戦で、チャレンジIIの優勝が準加盟である場合は入れ替え戦を行わない」とする説明がある)[7]。2016/17シーズンからは、VチャレンジリーグII女子もチーム数の増加に伴い3回戦総当たり方式となり、チャレンジIへの昇格をかけるチャレンジマッチも、チャレンジIの8位対チャレンジIIの1位だけでなく、チャレンジIの7位対チャレンジIIの2位の対戦も追加された。2017/18シーズンは、翌シーズンより現行のVプレミアリーグ及びチャレンジリーグを発展させ「V.LEAGUE」が発足されることが決定し、最上位となるV1への参加チームが男子が10、女子が12と拡大されるため、入れ替え戦は行われないこととなった。その一方で、女子チャレンジIは、開幕前に仙台ベルフィーユがチーム運営会社の経営悪化によりリーグ退会勧告を受けリーグから退会、その後ヴィクトリーナ姫路へチームが譲渡されて姫路が参入する予定だったが、再調査によりチーム譲渡が無効となり姫路の参入が取り消しとなったため、7チームで行われた。シーズン終了後にはフォレストリーヴズ熊本が同じく経営難によりリーグから脱退し、廃部となっている。