北宋时期，龙井茶区已初步形成规模，当时灵隐下天竺香林洞的“香林茶”，上天竺白云峰产的“白云茶”和葛岭宝云山产的“宝云茶”已列为贡品。北宋高僧辩才法师归隐故地，也是当年与苏东坡等文豪在龙井狮峰山脚下寿圣寺品茗吟诗之处，苏东坡有“白云峰下两旗新，腻绿长鲜谷雨春”之句赞美龙井茶，并手书“老龙井”等匾额，至今尚存寿圣寺胡公庙、十八棵御茶园中狮峰山脚的悬岩上。
到了南宋，杭州成了国都，茶叶生产也有了进一步的发展。
元代，龙井附近所产之茶开始露面，有爱茶人虞伯生始作《游龙井》饮茶诗，诗中曰：“徘徊龙井上，云气起晴画。澄公爱客至，取水挹幽窦。坐我詹卜中，余香不闻嗅。但见瓢中清，翠影落碧岫。烹煎黄金芽，不取谷雨后，同来二三子，三咽不忍漱。”可见当时僧人居士看中龙井风光幽静，又有好泉好茶，故结伴前来饮茶赏景。
到了明代，龙井茶名声逐渐远播，开始走出寺院，为平常百姓所饮用。明嘉靖年间的《浙江匾志》记载：“杭郡诸茶，总不及龙井之产，而雨前细芽，取其一旗一枪，尤为珍品，所产不多，宜其矜贵也。” 明万历年的《杭州府志》有“老龙井，其地产茶，为两山绝品”之说。万历年《钱塘县志》又记载“茶出龙井者，作豆花香，色清味甘，与他山异。”
龙井茶挤入全国名茶行列，约于万历年间（公元1573-1619）初年。目前找到最早的明确记载的万历十九年明代扬州人黄一正编撰的《事物绀珠·茶类》所列全国各地名茶97种，杭州龙井茶排在第21位。江南才子徐文长辑录的全国名茶中，都有龙井茶。此时的龙井茶已被列为中国的名茶。
明代的龙井茶仅限于龙井山产。程淯的《龙井访茶记》说：“溯最初得名之地，实维狮子峰，距龙井三里之遥，所谓老龙井是也。”当时的龙井地窄，产茶不多，真品非常难得，于是周围诸山所产的茶也冒名"龙井"。甚至到了龙井村本地，村人拿出来的茶也未必是真正的龙井茶。
清代，龙井茶开始立于众名茶的前茅了。清代汪孟涓在《龙井见闻录》中说：“龙井茶始见于《西湖游览志》，自后品门遂多，据志盖老龙井侧，特未详何年著称。然读虞集次邓文原游龙井诗，有‘烹煎黄金芽，不取谷雨后’之句，度龙井茶，元代已有矣。”
清代学者郝壹恣行考“茶之名者，有浙之龙井，江南之芥片，闽之武夷云。”传说乾隆四次来到龙井茶区观看茶叶采制，品茶赋诗。胡公庙前的十八棵茶树还被封为“御茶”。
近人徐珂称：“各省所产之绿茶，鲜有作深碧色者，唯吾杭之龙井，色深碧。茶之他处皆蜷曲而圆，唯杭之龙井扁且直。”民国期间，著名的龙井茶成为中国名茶之首。
新中国成立后，龙井茶被列为国家外交礼品茶。改旧式柴锅为电锅，选育新的龙井茶优良品种，推广科学栽培采制技术，建立分级质量标准，使龙井茶生产走上了科学规范的发展道路。
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