La bandera del Estado Pontificio era originalmente dorada y morada. Antiguamente, la bandera era amarilla y roja (o rojo amaranto), los dos colores tradicionales del Senado y el pueblo romanos, así como las llaves de la Santa Sede. En 1803, el Papa Pío VII introdujo una bandera blanca con las llaves de San Pedro y una tiara en el centro para la flota mercante de los Estados Pontificios. En 1808, sustituyó el color rojo de las banderas de los guardias por el blanco, lo que dio origen a los colores oro y plata.
La aparición de los colores actuales de la bandera vaticana se asocia a la ocupación de Roma por las tropas de Napoleón en febrero de 1808. El comandante de las tropas francesas, el general Miollis, impuso la inclusión de las fuerzas armadas del Papa en las fuerzas imperiales. Se permitió al ejército papal seguir llevando la escarapela roja y amarilla. El 13 de marzo de 1808, el Papa protestó contra la anexión de sus estados y pidió a los cuerpos militares que le eran leales que sustituyeran la escarapela con los colores romanos por una escarapela blanca y amarilla. Tres días más tarde, el 16 de marzo, Pío VII transmitió esta orden por escrito al cuerpo diplomático. El documento en cuestión debe considerarse como un certificado de nacimiento de los colores de la actual bandera del Estado de la Ciudad del Vaticano. El general Miollis también aprobó nuevas insignias para los soldados papales que quedaron bajo su mando. El 20 de marzo, el Papa volvió a protestar ante la misión francesa en Roma. El Santo Padre consideró la incorporación de las tropas y la adopción de un nuevo escudo de armas como la mayor muestra de indignación contra su dignidad. Napoleón se enteró de la oposición de Pío VII. El 27 de marzo, el emperador ordenó la adopción de la escarapela tricolor italiana o francesa, previendo la pena de muerte para los infractores. Un año más tarde, el 17 de mayo de 1809, Napoleón promulgó un decreto sobre la unificación de Roma y del Estado Pontificio con Francia.

En 1815, el Estado Pontificio volvió a ser independiente, y el Papa Chiaramonti, sin olvidar el episodio de seis años antes, hizo obligatoria la escarapela blanca y amarilla para las tropas papales. En 1824, la marina mercante utilizó la biancogialla, pero con los colores dispuestos en diagonal y luego en forma de dos franjas verticales. A partir de 1825, esta bandera blanca y amarilla se completó con las llaves de San Pedro y una tiara en la parte blanca. Se utilizó hasta la desaparición del Estado Pontificio en 1870.
No fue la única bandera papal. Las tropas, las fortalezas, los buques de guerra y el público utilizaban otros tipos de banderas. En 1831, se adoptaron estos colores para la bandera de la Guardia Civil y la Infantería Papal. En 1850, Pío IX añadió las llaves y la tiara en una franja blanca. Diversas banderas amarillas y blancas fueron utilizadas por los ciudadanos, las fortalezas estatales y la Guardia Palatina. Su diseño cambiaba periódicamente e incluía los emblemas del Papa. La bandera de la Infantería Papal apareció en 1862, blanca y amarilla, sin emblema. Muchas de estas banderas se conservan en museos o pueden verse en el arte contemporáneo. En 1870, la famosa bandera se dividió en dos franjas verticales de color amarillo y blanco, con las llaves y la tiara en el centro. Este modelo se mantuvo en uso entre los partidarios del Papa tras la anexión del Estado a Italia en 1870, hasta la caída de Roma y la creación del Vaticano. Sirvió como bandera nacional del Vaticano y sus instituciones afines. Sólo tras el Tratado de Letrán entre la Santa Sede e Italia del 11 de febrero de 1929, la bandera papal adquirió su aspecto moderno. Fue aprobada el 7 de junio de 1929 en la Constitución del Estado e izada por primera vez el 8 de junio de 1929.