Z tamtych czasów pozostały trzy mosty przez rzeki Bacchiglione i Retrone oraz pojedyncze łuki akweduktu obok Porta Santa Croce.
U schyłku cesarstwa zachodniorzymskiego miasto przeżywało najazdy Herulów, Wandalów, Wizygotów i Hunów. Ostrogoci zdobyli Vicenzę w 489. Później przeszła pod panowanie Bizancjum i wcielone do egzarchatu Rawenny. W VI w. (prawdopodobnie w 569) zdobyli je Longobardowie i włączyli do swego królestwa, w którym pozostawało aż do jego podboju przez Karola Wielkiego. W 899 Vicenza została zniszczona przez Madziarów.
W 1001 cesarz Otton III przekazał władzę nad miastem biskupowi, ale wkrótce Vicenza osiągnęła niezależność. W 1167 przystąpiła do Ligi Lombardzkiej, walczącej z cesarzem Fryderykiem I. Po zawarciu pokoju Liga rozpadła się na zwalczające się frakcje.
W czasie walk reaktywowanej Ligi Lombardzkiej z cesarzem Fryderykiem II podesta Alberico da Romano (wybrany w 1230) zmieniał swoje poparcie dla gwelfów i gibelinów, podobnie jak jego brat Ezzelino III da Romano z Treviso.
W latach 1311–1387 Vicenzą rządził ród Della Scala (Scaligeri) z Werony. Po przejściowych rządach Viscontich z Mediolanu, miasto w 1404 przeszło pod panowanie Wenecji (1404–1797).