Nommée d'après la rue de Varenne, connue pour ses bâtiments gouvernementaux.
L'origine est incertaine : le nom viendrait d'un lieu-dit, Varenne ou Garenne, qui appartenait à l'abbaye de Saint-Germain-des-Prés. Des reproductions du Penseur et du Monument à Balzac de Rodin ornent l'un des quais, près du musée Rodin. La station a ouvert en 1923.