Ha una superficie di  ca. 13 Kmq e poco più di 3mila abitanti e sorge ad un'Altitudine di 70m s.l.m. Non è nota l'origine del suo nome ma leipotesi rimandano ad un'origine longobarda con significato di "curvatura", riferita ad un corso d'acqua; oppure dal verbo "gambinare" che significa abbassare i campi asportando terreno, o ancora dal verbo "sgumbillare", scavare un fosso. Lo stemma è rappresentato da uno scudo araldico sormontato da corona turrita, in campo rosso a sinistra con grappolo d'uva d'oro, gambuto e fogliato di verde, e campo azzurro a destra con obelisco risorgimentale sormontato da stella a quattro punte.
L'origine del paese è incerta anche se sicuramente risalente al periodo longobardo, come è documentato dalla località di Sorio, la quale nel VII rappresentava una fara longobarda. Testimonianze documentarie attendibili nominano il paese di Gambellara intorno al XI secolo quando era presente in loco un munito e ricco castello che costituiva per gli abitanti una valida difesa del confine verso Verona. Il castello fu distrutto il 16 ottobre 1243 dall'esercito di Ezzelino da Romano e non venne più ricostruito. Rimase nel territorio un'unica fortificazione, la torre di Confine, che in epoca segnava il limite dei municipi di Vicenza e Verona che fu bruciata dagli imperiali nella Guerra della Lega di Cambrai (1513).
Successivamente sia Gambellara che Sorio, che appartenevano ai Vescovi di Vicenza, nel 1288 furono donati in feudo ad Antonio Giudice di Sarego. Durante la dominazione degli Scaligeri (1311-1387) Gambellara fu aggregata al territorio di Verona ma nel 1390 veniva restituita a Vicenza, seguendone le sorti.
La posizione geografica e quella strategica hanno spesso coinvolto il paese in lotte per questioni di confine, animando anche fra i due centri di Gambellara e Sorio una continua rivalità che ha caratterizzato la loro storia nei secoli. Il periodo risorgimentale vide il territorio di Sorio testimone nella giornata dell'8 aprile 1848 di un tragico fatto d'armi, chiamato comunemente "battaglia di Sorio" che contrappose la forte armata austriaca, al comando del Maggiore Generale Principe di Liechtenstein, alle forze volontarie di giovani universitari, i cosiddetti "crociati", per via della croce rossa che portavano sul braccio o sul petto, riunite sotto la guida del Generale Marc'Antonio Sanfermo. Sulle colline che circondano Sorio, oggi, a testimonianza di quel tragico fatto di sangue in cui persero la vita una cinquantina di giovani volontari, rimane un obelisco costruito nel 1868 ad opera dell'architetto Antonio Caregaro Negrin, restaurato nel 1907, che compare anche nello stemma comunale. 
Infine, per volontà dell'Imperatore Francesco Giuseppe, sotto il dominio austriaco, con Decreto del 23 Marzo 1858 i due comuni vennero riuniti con il nome definitivo di Gambellara, assegnando tale centro al territorio di Vicenza così come si presenta oggi.