Más de un centenar de variedades de uva se cultivan en California, incluyendo la uva francesa, italiana y española, así como la uva híbrida y las nuevas variedades ‘vitis vinifera desarrolladas en la Universidad de California, Departamento de Viticultura y Enología Davis. Las siete variedades principales de uva son:3
Otras uvas de vino tinto incluye a Barbera, Cabernet franc, Cariñena, Grenache, Malbec, Mouvedre, Petit Sirah, Petit Verdot y Sangiovese. Las uvas de vino blanco principales incluye a Chenin blanc, Colombard francés, Gewürztraminer, Marsanne, Muscat Canelli, Pinot blanc, Pinot gris, Riesling, Roussane, Sémillon, Trousseau gris y Viognier.6
Hasta finales de los años 1980, la industria vinícola de California fue dominada por las variedades de Burdeos y Chardonnay. Las ventas empezaron a disminuir a medida que los bebedores de vino empezaron a aburrirse con la familiaridad de estos vinos. Los grupos de enólogos como Rhône Rangers y la nueva ola de vinos de enólogos italianos denominado como «Cal-Ital» ayudaron a revitalizar la industria con los nuevos estilos de vinos elaborados a partir de diferentes variedades como la Syrah, Viognier, Sangiovese y Pinot Grigio. El de Santa Cruz basado en los viñedos Bonny DOON, fue una de las primeras bodegas en promover activamente esta variedad de uva más oscuras. La gran variedad de uva de vinificación alientó también a una gran variedad de vinos. California produce vinos de casi todos los estilos de vinos que se conocen incluyendo al famoso vino espumosos, postre.