Vojens’ historie hænger sammen med Den Jyske Længdebane. I 1864 blev der åbnet en station på det sted, hvor sporet krydsede Ribe-Haderslev-vejen. To år efter var der en stikbane til Haderslev, og hovedbanen blev ført igennem nordpå til Vamdrup. Tyske jernbane-, told- og postfunktionærer flyttede til, og iværksætteren P.N. Lagoni indledte krodrift og handel og opkøbte arealer til udstykning. Det satte gang i handel og håndværk. I 1899 kom amtsbanen, og i 1901 anlagdes maskinfabrikken Brødrene Gram. Resultatet blev en byvækst, som var usædvanlig for området. Bebyggelsen bredte sig langs landevejen på begge sider af stationen, og i 1921 lå indbyggertallet på 792.
I 1920 blev de tyske bane- og postfolk afløst af folk nordfra, og selv om toldstedet blev nedlagt, fortsatte væksten. I 1925 blev der bygget en sognekirke, og samme år kom andels-svineslagteriet. Brødrene Gram havde succes med køleanlæg og fra 1932 iscreme- og ispindemaskiner og køleskabe, så virksomheden var i 1930’erne den største maskinfabrik i Sønderjylland. Den tyske besættelsesmagt anlagde Flyvestation Skrydstrup 1943‑44, hvilket øgede aktiviteten yderligere, så indbyggertallet steg til 1.534 i 1945.
Fremgangen eksploderede frem til 1970’erne. I 1953 blev flyvepladsen udbygget til den nye Flyvestation Skrydstrup, og en del af de 1.100 ansatte flyttede til området. Brødrene Gram nåede over 2.000 medarbejdere, og andelssvineslagteriet havde fremgang. Sognerådet sørgede for arealer til nybyggeri, der blev opført almennyttige og private boliger og bedre skole- og sportsfaciliteter. Midt i 1960’erne var Vojens en ung by i kraftig vækst med industri og god handel. Indbyggertallet voksede til 5.595 i 1970. I 1968 lagde en ambitiøs dispositionsplan rammerne for nye kvarterer. Unge familier stod i kø for at finde byggegrunde, og boligbyggeriet nåede op på ca. 70 nye enheder årligt.
Allerede i 1962 var Vojens og Skrydstrup blevet slået sammen, og med Kommunalreformen i 1970 blev Vojens administrativt centrum i den større Vojens Kommune. Fremgangen blev brudt af økonomisk afmatning sidst i 1970’erne, og fra 1985 stagnerede indbyggertallet på ca. 7.800; i 2006 var tallet 7.864. Det hjalp ikke meget, at byen blev landskendt for sit ishockeyhold og verdenskendt for Ole Olsens Vojens Speedway Center. Kommunen forsøgte sig som messeby og arbejdede for at skaffe nye virksomheder, men en radikal reduktion af Brødrene Gram i 1999 og lukningen af slagteriet i 2008 gjorde det klart, at byvæksten havde været afhængig af ganske få storvirksomheder. Flyvestationen var nu vigtigere end nogensinde.
