A forma mais correta e tradicional em português é «vinho da Madeira», pois segue a construção regular «vinho de» + lugar, tal como acontece com «vinho do Porto», indicando explicitamente a origem geográfica do produto. É esta a forma que recomendaríamos.
A expressão «vinho Madeira» também existe, mas tem um estatuto diferente: trata-se de uma forma abreviada e lexicalizada, em que Madeira deixa de funcionar apenas como topónimo e passa a aproximar-se de uma designação do próprio produto, quase como um nome de categoria. Este uso é mais frequente em contextos comerciais e técnicos, como rótulos, cartas de vinhos ou linguagem de enologia: «Este restaurante tem vários vinhos Madeira».
Importa notar que a própria entidade reguladora reconhece esta variação. Segundo o Instituto do Vinho, do Bordado e do Artesanato da Madeira, a denominação de origem protegida pode ser designada como «Madeira» ou «Vinho da Madeira», o que legitima o uso da forma preposicionada como designação oficial.
Do ponto de vista do uso, os dados de corpus mostram uma preferência pela forma «vinho da Madeira» no português europeu, incluindo ocorrências em autores como Eça de Queirós e Fialho de Almeida. Já «vinho Madeira» surge com menor frequência e tende a aparecer sobretudo em registos do português do Brasil.
Importa ainda notar que esta abreviação não tem exatamente o mesmo grau de consagração que outras expressões paralelas: por exemplo, não se usa de forma corrente «vinho Porto», mas sim «vinho do Porto» ou simplesmente «um Porto». Isto mostra que «vinho Madeira» corresponde a uma evolução de uso, ainda não totalmente estabilizada na norma geral.