早在北宋時期，龍井茶區就已初步形成。當時，靈隱祥林洞的祥林茶、上天竺白雲峰的白雲茶、葛嶺寶雲山的寶雲茶被列為貢品。北宋高僧，口才大師，隱居故鄉，也是他和其他文豪在龍井石峰山下壽聖寺品茶吟詩的地方。蘇東坡以“白雲峰有兩新旗，綠長鮮谷多雨春”的詩句稱贊龍井茶，並手書“老龍井”等匾額。至今，壽聖寺公戶寺和十八宮茶園的石峰山下仍有懸巖。
南宋時，杭州成為國都，茶葉生產也進壹步發展。
到了元代，龍井茶的品質進壹步提高。龍井附近出產的茶葉開始出現，壹位愛茶人士俞伯聲發起《遊龍井》壹詩飲茶，詩中說:“徘徊龍井，雲將清而畫。成公愛客，取水填幽竇。坐在我的房間裏，香味不會散發。但當妳在清澈中看到瓢，翡翠的影子落在藍色的洞穴裏。煮了金芽，不拿谷雨，卻帶了兩三個兒子來，舍不得洗三遍。”可見當時禪師看中了龍井壹帶的清幽景色，又有好泉好茶，便來壹起喝茶賞景。
到了明代，西湖龍井茶開始出現，名聲遠播，開始走出寺廟，為普通百姓所飲。明嘉靖年間《浙江邊誌》記載:“杭郡之茶，總不如龍井所產者，雨前細芽尤珍貴，且不多產，宜以珍重。”《明萬歷年間杭州誌》中有“老龍井，其地名茶，兩山之冠”之說。萬歷《錢塘縣誌》也記載“茶葉龍井，作豆花，色清甜，異於他山。”這時，西湖龍井茶被列為中國名茶。西湖龍井茶收錄於明代黃壹正的《名茶誌》和江南才子徐文長編纂的《全國名茶誌》中。
清代學者易浩恣意試驗:“茶名浙江龍井，江南芥菜，福建武夷雲。”乾隆皇帝六下江南，四次來到西湖龍井茶區，觀看采茶、品茶、作詩。公戶寺前的十八棵茶樹也被稱為“禦茶”。從此，西湖龍井茶享譽海內外，尋茶者絡繹不絕。摯友徐克說:“各省出產的綠茶鮮有深藍的，杭州的龍井卻是深藍的。其余茶葉卷曲圓潤，但杭枝龍井平直。”清代，相傳乾隆皇帝遊覽杭州時，在龍井茶區天竺寫了壹首詩，名為《觀采茶作歌》。西湖龍井茶以“獅(峰)、龍(井)、雲(境)、虎(跑)、梅(家塢)”居首位，西湖龍井茶居首位。龍井茶形直而尖，平而俊，滑而勻，色黃。沖泡後香氣清高持久，清香撲鼻；湯色杏綠色，清澈明亮，葉底淡綠，芽直立，栩栩如生。喝茶湯清爽，齒間留香，回味無窮。民國時期，著名的西湖龍井茶成為中國第壹名茶。
新中國成立後，國家積極支持龍井茶的發展，龍井茶被列為國家外交禮品茶。在政府的關懷下，茶區人民將舊的木壺改為電壺，培育龍井茶新的優良品種，推廣先進的栽培和采收技術，制定龍井茶分級質量標準，使龍井茶生產走上了科學規範的發展道路。
2011年6月28日，“西湖龍井”國家地理標誌證明商標終於註冊成功。2014年4月3日，西湖龍井錢明茶葉拍賣會在杭舉行。
從2014開始，杭州西湖龍井茶管理協會將向全國西湖龍井茶專賣店授牌。