梵蒂冈国旗由两个面积相等的竖长方形组成，靠旗杆侧为黄色，另一侧则为白色。白色上还绘有教宗的牧徽：两把交叉的圣伯多禄的钥匙和一顶教宗的三重冕。黄白两色是耶稣十二宗徒之长圣伯多禄的两把钥匙的颜色，代表了两种最珍贵的金属：金与银。教宗的牧徽则是至高无上地位的象征。
旗上的金黄和银白色是自1808年2月以来宗座瑞士近卫队帽徽的颜色。教宗良十二世于1825年订定这面旗帜。1929年2月11日，意大利与教宗庇护十一世签订《拉特朗条约》。教宗正式承认教宗国的灭亡，另建梵蒂冈城国。梵蒂冈国旗是以早期的教宗国国旗为蓝本。
国旗以两条竖条组成，旗杆侧是金色或黄色，另一侧是白色，白色中央有呈交叉状的圣彼得的天国之钥（英语：Keys of Heaven）与三重冕。交叉的钥匙是由金色与银色的钥匙组成，银色钥匙以右上至左下的方式斜放。此国旗是世界上唯二的正方形国旗，另一面为瑞士国旗。
白色部分上的梵蒂冈国徽的组成有：
国旗的黄色与白色也是参考钥匙的颜色——在纹章学术语中，黄色与金色，银色与白色是没有区别的。
国旗在世界各地的罗马天主教教会与机构都有使用，通常是在教会或机构所在地之国旗旁。
教宗国传统上使用黄色与红色的帽徽，这是罗马元老院与罗马人民的传统代表色。然而，这些颜色没有使用在国旗上。1808年，教宗庇护七世下令梵蒂冈贵族卫队（英语：Noble Guard (Vatican)）及其他部队把红色换成白色，以区分其他已被并入拿破仑军队的部队。
1803年教宗国开始使用以白色为底，中央有教宗国徽的商用旗。这种旗帜在1815年6月7日成为正式。在1825年9月17日，被黄白旗取代，黄色取自金钥匙，白色取自银钥匙。这些颜色可能是来自1808年的禁卫兵旗的颜色。这是教宗国使用的第一面双色旗，也是现代梵蒂冈国旗的始祖。商用旗也是在陆地上的国旗。
1831年开始，教宗国步兵开始使用黄白的正方形旗帜。一开始是对角线划分，但自1849年开始改成垂直划分，如同商旗一样。最终的步兵旗帜，于1862年采用，就是简单的黄白方形旗。
1849年2月8日，当教宗庇护九世在加埃塔逃亡中时，罗马共和国宣告成立。新政府的国旗是意大利三色旗并在中央条纹加上格言“Dio e Popolo”。教宗国政府以及旗帜在1849年7月2日复辟。1870年9月20日教宗国被意大利占领，而黄白旗也不再做为正式使用。
在1929年《拉特朗条约》签订后，教宗当局决定使用1825年的商用旗作为即将独立的梵蒂冈城国的国旗。然而，在宪法中使用的正式图样却采用了1862年的步兵旗作为样本。条约在1929年6月7日生效，新的梵蒂冈方形旗也随之生效。
