Conocido inicialmente como el circuito de la isla de Notre Dame, y construido en la isla parcialmente artificial sobre el río San Lorenzo, el trazado albergó el primer Gran Premio en 1978. Sucedió a Mosport, cuyas falencias de seguridad habían sido criticadas por los pilotos. En 1982 recibió el nombre de Gilles Villeneuve, recuerdo del fallecido piloto canadiense que había obtenido allí su primera victoria mundialista, en 1978.
La pista cuenta con horquillas apretadas, una larga recta y chicanas: una de ellas, la que desemboca en la recta principal que es bordeada por un paredón, supo capturar a tres campeones mundiales en 1999 cuando allí se despistaron y golpearon Michael Schumacher, Jacques Villeneuve y Damon Hill. La estrecha primera curva representa otro desafío, principalmente en la vuelta inicial. Las neutralizaciones con auto de seguridad son frecuentes debido a las escasas zonas de escape. El polaco Robert Kubica protagonizó un aparatoso despiste en la edición 2007 del Gran Premio canadiense.
La carrera en Montreal fue quitada del calendario en 2009 debido al fracaso de las negociaciones entre Bernie Ecclestone, promotor del Mundial, y el gobierno canadiense. Sin embargo, tratativas posteriores permitieron que Canadá regresara al campeonato en 2010.