Thoạt đầu người Pháp gọi nơi này là Valley d'Amour; đến thời Bảo Đại làm Quốc trưởng được đổi thành thung lũng Hòa Bình. Năm 1953, khi Chủ tịch Hội đồng thị xã lúc bấy giờ là Nguyễn Vỹ đề xuất chuyển đổi tên gọi các danh từ tiếng Pháp sang tiếng Việt nhằm thể hiện tiếng độc lập của dân tộc thì khi đó cái tên "Thung lũng Tình yêu" được ra đời.
Năm 1972, nhờ đắp một con đập lớn vắt ngang thung lũng đã tạo ra một hồ nước lớn có tên là hồ Ða Thiện. Vì có hồ mà thung lũng này càng thêm thơ mộng, tăng thêm sự hấp dẫn đối với du khách và nhất là đối với những lứa đôi ở khắp miền đất nước. Du khách có thể men theo những lối mòn hoặc leo cả trăm bậc cấp, đi qua những cổng hoa với màu sắc rực rỡ để lên đồi Vọng Cảnh. Từ đây Thung lũng Tình yêu hiện ra trong tầm mắt đẹp tựa như một bức tranh, sinh động với những cánh buồm chấp chới trên hồ.