1910年，清政府帮助车里土司平定了勐海土司和勐遮土司之间的内讧，同年，汉族商人张堂阶在勐海开设了勐海历史上的第一个茶庄。当时，勐年产茶叶不足两千担（每担相当于50千克），全部运往思茅加工。1923年以后，由于经缅甸、印度进入西藏的茶路的发现，很多人到勐海设立茶庄，压制茶叶后直接出境。
4月1日，范和钧、张石城由昆明出发，经大理、保山、腊戌、仰光、景栋等地，最终于5月26日到达佛海。
8月1日，南峤（在今勐海县勐遮）农场场长李升(字茂堂)率本公司技工25名赴佛海工作，月底到达。同月，招收9名本地学生进入进厂。
10月14日，范和钧离开佛海，茶厂由张石城代为管理。
2月27日，第二批工人、学生、职员队伍四十余人抵达佛海。
本年1月，由云南全省经济委员会认垫新滇币二十六万元，云南中国茶叶贸易股份有限公司及云南富滇新银行各认垫新币十二万元，成立云南全省经济委员会佛海服务社。范和钧暂任经理。
1945年，李拂一将部分1942年存留的紧茶卖给马鼎臣的鼎兴号。
1950年3月，佛海县临时人民政府接管佛海茶厂。茶厂共有：三层楼房一幢，二层楼房两幢，25千瓦发电机一台，18千瓦发电机一台，24千瓦发动机一台，2千瓦电动机一台，牛力发动机一台，烘茶机两台，切茶机一台，牛力揉茶机一台，平圆机一台，冲床、车床等多种。
1951年，省茶司派王兴、杨秉葵、唐庆阳等筹备恢复佛海茶厂的生产，王全面负责，杨负责行政，唐负责业务。1952年正式开工生产，少量加工红茶；大量收购青毛茶，同时收购私商洪记、可以兴、云生祥等茶庄生产的紧茶交省公司销售。公司名称为：“中国茶叶公司佛海茶厂”。九月十四日，由中国茶叶总公司统一注册「中茶」牌商标，注册证号为第8071号，并要求全国国营茶厂统一使用此商标，佛海茶厂的产品除藏销茶品外，都使用中茶牌商标。1984年以前，勐海茶厂全部出口茶和大部内销精致茶均须调至昆明，由“省茶司”再行分配转调。
1953年9月，茶厂更名为“中国茶业公司西双版纳茶厂”。同年接管了主要生产红茶的南糯山茶厂。由于公司业务、人事管理并不一致，因此，勐海茶厂很长时间没有正厂长，只有负责人，（副厂长中的一员），这些负责人中有：刘国栋、胡杰、严振儒、周培荣等。
1967年，将心脏形的紧茶改为长方砖形，使用中茶牌商标。
1976年，云外茶业字第84/45号文件为勐海茶厂普洱茶规定了如下七个茶号：云南七子饼75727682云南普洱茶7409274102云南青（茶）743427456274782。昆明的7581砖，7663沱、7763砖等茶号也在这一文件中给以规定。这里，散茶第三、四位、紧压茶第三位代表原料等级；散茶第五位，紧压茶第四位代但表茶厂，昆明茶厂1，勐海茶厂2，下关茶厂3，普洱茶厂4。
1983年，云南七子饼茶获省优质产品、商业部优质产品称号。同年，唐庆阳被任命为第三任厂长，并于年底退休。
1986年，普洱茶10级、8级分获省优称号。
1989年，“大益”商标注册成功，作为茶厂自主品牌开始了海外市场推广。勐海茶厂此举是对中国土产畜产进出口公司要求属下各茶厂使用中茶牌商标时必须缴付使用费的一个对策。同年，普洱茶散茶79562、79092、79102获省优称号。
1992年，“宫廷普洱”被授予云南名茶称号。
1996年~1998年，卢云任厂长
1998年10月~2002年，阮殿蓉任厂长。
1999年，勐海茶厂获绿色食品和有机（天然）食品双认证。
2004年10月，云南博闻投资有限公司全面接手勐海茶厂。
2006年1月1日，勐海茶厂全面启用包装防伪系统。
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