אזור היער שימש בימי הביניים פארק מלכותי, בו נהגומלכי צרפת לצוד. לאחרהמהפכה הצרפתית הפך היער לאזור אימונים של הצבא הצרפתי. בשנת1860 הפךנפוליאון השלישי את היער לפארק ציבורי, כחלק מתוכנית אוסמן לשיפוצי פריז. היער היה משויך מוניציפלית בחלקו לעירונסן ובחלקו לעירנוז'אן-סור-מארן עד לשנת1929 אז סופח רשמית לרובע ה-12 של פריז. ב-6 במאי1931 נפתחה ביער ונסןהתערוכה הקולוניאלית של פריז, בו הוצגו במשך שישה חודשים המשאבים והתרבויות שלהאימפריה הצרפתית[1]. בתערוכה ביקרו כשישה מיליון אנשים שראו העתקים של מקדשיאנגקור וארמונותמרוקו, עבודות משי, יצירות אמנות וריקודי עמים[2]. גן חיות שנכלל בתערוכה היה לבסיס של גן החיות שהוקם ביער ונסן בשנת 1934.
בין השנים 1969–1980 שכנה ביער ונסן אוניברסיטה VIII של פריז, אוניברסיטה רדיקלית שהוקמה עקבותמהומות הסטודנטים של 1968[3].
בקצהו הצפוני של יער ונסן נמצאתטירת ונסן, בית שני של מלכי צרפת במאה ה-14. כיום עוברת הטירה שיפוצים ופרט לחצר הטירה אינה פתוחה לקהל. בדרום מערב הפארק נמצא מבצר שהוקם על ידילואי פיליפ, מלך צרפת. במערב יער ונסן, על שטח של 145 דונם, נמצאגן חיות הידוע בפילים האסייתיים שלו ובמונולית בגובה של 65 מטר בו מתגורר עדר שלמופלון. בפינה הדרום מזרחית של יער ונסן נמצא החל משנת1936גן בוטני, על שטח של 120דונם. בגן כ-2,000 עצים מ-120סוגים ו-485מינים. הגן ידוע במיוחד באוסף עצי התפוח, האגס והלילך שלו.
ביער ונסן ארבעה אגמים המוזנים על ידינהר מארן. במערב, בקרבת גן החיות, אגם דאומסניל בשטח 120 דונם עם שני איים באמצעו, בצפון מזרח אגם בשטח 60 דונם ושלושה איים בתוכו, בדרום מערב אגם בשטח עשרה דונם ובצפון מערב עוד אגם.