Viby vindmølle er en direkte afløser for Broløkkes vandmølle, der lå ved Storebælt på et sted, der dengang hed Salrishoved - mellem Hverringe og Kerteminde. Efter svenskekrigene i 1600-tallet var vandmøllen ubrugelig, og den genopstod som en vindmølle. Møllen var en såkaldt stubmølle - en mølletype hvor hele møllen drejes efter vindretningen. Møllen blev opført på bakketoppen et par hundrede meter nordvest for den nuværende Viby Mølle, på en lille parcel af hovedgårdens ejerlaug.
Stubmøllen afløstes i 1852 af en hollandsk mølletype, hvor møllehatten drejes ved hjælp af kædetræk, manuelt udført fra galleriet. De nye møller med drejelig møllehat, gjorde møllerens arbejde langt nemmere. Møllen nedbrændte imidlertid 1869 efter et lynnedslag, men genopførtes samme år i samme fremtoning - dog erstattedes bræddebeklædning og stråtag af spåndækning.
I 1902 blev Viby Mølle ombygget til selvkrøjer og selvsvikker med jalousier, hvilket krævede ombygning af hatteakslen. Møllehatten blev forsynet med en vindrose, der automatisk drejede møllevingerne op mod vinden.
Møllens drift indstilledes først i 1956, efter at have været i samme families eje siden opførelsen. Ejerskabet overgik til Nationalmuseet og herefter foreningen Selskabet Danske Møllers Venner. Der indledtes et større restaureringsarbejde, med det formål at føre møllen tilbage til dens oprindelige skikkelse med krøjesvans og sejl. En stor ombygning der først endeligt afsluttedes i 1988, efter at møllen var overtaget af beboerforeningen Viby Sogneforening. Foreningen købte møllen for 1 krone i 1986 og et frivilligt møllelaug har drevet møllen og stået for løbende vedligeholdelse lige siden.
Mølleri og inventar er usædvanligt originalt og intakt, med 2 grubbekværne og 6 fungerende foderkværne, mølleinventar til kornforarbejdning, hejseværk, ligeløbstrapper og luger samt den traditionelle materialeholdning. Viby Mølle blev fredet i 1959.
