南朝詩人謝靈運（385?433年）在下天竺翻譯佛經時，從浙江的天臺山帶來種子在杭州下天竺種茶，這或許是杭州龍井茶的最初起源。（依據：北宋蘇東坡知杭州時，曾對西湖之濱種茶有過考證）
茶聖陸羽，在所撰寫的世界上第壹部茶葉專著《茶經》中，就有杭州天竺、靈隱二寺產茶的記載。 《茶經》“八之出”篇記載：“浙西，以湖州上，……常州次，……宣州、杭州、睦州、歙州下，（宣州，生宣城縣雅山，與薊州同；太平縣生上睦、臨睦，與黃州同。杭州，臨安、於潛二縣生天目山，與舒州同。錢塘生天竺、靈隱二寺；睦州生桐廬縣山谷；歙州生婺源山谷；與衡州同。）”。翻譯成現代文，就是：浙西壹帶出產的茶，以湖州的為極品，……常州出產的品質差些，……宣州、杭州、睦州、歙州產出的次壹些，（宣州宣城縣雅山出的茶和薊州的類似；太平縣上睦、臨睦出的茶與黃州的類似；杭州臨安縣、於潛縣天目山出的茶與舒州的類似。錢塘縣天竺寺、靈隱寺、睦州桐廬縣山谷、歙州婺源山谷出的茶和衡州的類似。）
簡言之：唐代，杭州的靈隱、天竺壹帶就有種茶的記錄，當然，那時候還不叫“龍井茶”，因為“龍井茶”的名稱是宋代才有。還有就是，這壹帶產的茶葉在陸羽眼中只能說壹般，可能是因為唐代都是將茶葉烘幹做成粉末然後烹煮，龍井作為壹款綠茶，這種做法下不能充分發揮優勢。
靈隱、天竺二寺位於西湖久負盛名的飛來峰南北麓，這裏自然條件得天獨厚，溫度適中，雨量充足，非常適宜茶樹生長，可謂是“不雨山長澗，無雲水自陰”。兩寺的僧人在寺旁開山種茶，自采自制，也用來招待香客。據北宋時期的“杭州市長”蘇軾考證，天竺寺所種茶樹就是南北朝著名詩人、佛學家謝靈運，在天竺寺翻譯佛經時從天臺山帶來的。
乾祐二年（949年），龍井村西北落暉塢內當地居民募緣在此建報國看經院，這就是龍井寺的前身。熙寧（1068-1077）中改稱壽聖院，元豐年間，高僧辯才法師歸隱此寺，修葺屋宇，寺院得到振興。南宋紹興三十壹年（1161），改名廣福院。淳佑六年（1264），改名龍井寺，後又稱衍慶院，不久又復名廣福院。明正統三年(1438年)才遷移至下龍井的井畔，現寺已廢，僻為茶室。
胡則（公元963－1039年），字子正。北宋永康人。宋端洪二年（公元989年）考取進士，為婺州有史以來第壹個取得進士功名的文人。他壹生做了四十年官。1026年和1033年曾兩度擔任杭州太守。對浙江做出了很大的貢獻，比較著名的有1026年治理錢塘江潮水，以及1033年浙江大旱奏免了衢婺兩州身丁錢（也就是所謂的人頭稅）。
1034年胡則退休後，就隱居到了老龍井邊上的壽聖院（也就是後來的龍井寺），他從山對面的靈隱天竺帶了茶籽過來，播種成功，正式開啟了龍井村種茶的歷史。胡則晚年壹直在這邊居住，直到1039年去世。
北宋高僧辯才法師（公元1013~1093年），本姓徐，字無象，法名元凈，於潛（今杭州臨安）人。先後受戒於慈雲法師和明智法師，曾住持上天竺寺，道行嚴整，精通佛理，兼擅醫術，為壹代名僧，世人稱其“遠公”。
辯才法師少年出家，他18歲到杭州上天竺寺（五代時錢镠所建，初名天竺看經院，乾隆定名法喜寺），拜慈雲法師為師，造詣日精，名震吳越。25歲時，宋仁宗特恩賜紫衣袈裟，並加賜法號辯才。嘉佑末年（1063），杭州知州沈遘邀辯才法師入山住持，朝廷恩準，賜改寺名為“靈感觀音院”，辯才法師成為第三代宗師。因不滿王安石變法，1071年，蘇軾自請外放，第壹站就是到了杭州，擔任通判。1072年，蘇軾遊覽靈感觀音院，寫下了《 雨中遊天竺靈感觀音院》：
蠶欲老，麥半黃，山前山後水浪浪！
農夫輟耒女廢筐，白衣仙人在高堂。
見到當地百姓壹直受著水旱蝗災的嚴重侵害，而高高在上的統治者如泥塑木雕的神像壹樣，受著百姓供養，卻對造成夏收時節男廢耕女廢織的水澇災情毫不關心，有感創作此詩。
北宋元豐二年（1079年），辨才法師從上天竺退居龍井村壽聖院，經眾人出錢出力，很快翻修壹新。壽聖院也就是現在的老龍井，建於後漢乾祐二年（949年）原稱報國看經院，到北宋熙寧改名壽聖院，明朝正統年間改稱龍井寺。之後辯才就在獅峰山麓開山種茶，品茗誦經，以茶學文，過著隱居生活。應該說， 辯才法師推廣了龍井村種茶，龍井茶也因此得名 。
辯才法師德高望重、聲名遠播，歸隱龍井後，各路名人紛紛前來拜訪，包括凈慈寺法師守壹、杭州前後兩任太守趙抃（1008年～1084年）和蘇軾（1037年～1101年）、高麗王子等等。
元豐六年（1083）四月九日，杭州南山僧官守壹法師到龍井壽聖院辯才住所方圓庵拜會辯才，二人講經說法，談古論經，十分投機。為此，守壹寫了《龍井山方圓庵記》壹文，以示紀念。此碑由北宋著名書法家米芾書，原石於北宋元豐六年（1083年）刻。
元豐七年（1084），時任杭州太守的趙抃（1008?1084年），去龍井壽聖院拜訪辨才法師。辨才特地陪他在龍泓亭（即龍井亭）品茶觀景，談古論今。其時，趙為此感激萬千，欣然命筆，作詩為記： 湖山深處梵王家，半紀重來兩鬢華。珍重老師迎厚意，龍泓亭上點龍茶。
元豐八年（1085），宋神宗皇帝委派禮部侍郎楊傑，陪同高麗國主管佛事的王太子世來杭州龍井壽聖院參拜辨才，與其品茶論經。事後，楊傑還寫了壹篇紀文，說：“ 元豐八年秋，余被命陪同高麗國王子世僧統訪道吳越，嘗謁師於山中，乃度風篁嶺，窺龍井，過歸隱橋，鑒滌心沼，觀獅子峰，望薩石，升潮音堂，憩訥齋，酌沖泉，入寂室，登照閣，臨閑堂，會方圓庵。從容議論，久而復返?。 ”
北宋元祐四年（1089年），蘇東坡第二次來杭州，時任太守，常去龍井壽聖院拜訪辨才法師，蘇東坡還手書“老龍井”等匾額。
北宋元祐八年（1093年），辨才圓寂於龍井壽聖院，弟子為他在壽聖院旁的山坡上，建立辨才墓塔，以便後人參謁。北宋散文家、官拜尚書右丞相的蘇東坡之弟蘇轍，親自作墓誌銘。時任揚州太守的蘇東坡，親寫奠文。
由於辨才與趙、蘇東坡在壽聖院內，有過以茶會友的感人故事，壹直被後人傳為佳話。為此，南宋時，在壽聖院增設了“三賢祠”，供奉辨才、趙和蘇東坡三人塑像，稱為“龍井三賢”，讓人們瞻仰。
到了南宋，杭州成了國都，茶葉生產也有了進壹步的發展。當時靈隱下天竺香林洞的“香林茶”，上天竺白雲峰產的“白雲茶”和葛嶺寶雲山產的“寶雲茶”已經是貢品了。據南宋《淳祜臨安誌》載：“上天竺山後，最高處謂之白雲峰，山中出茶，因謂之‘白雲茶’。”又記：“下天竺巖下，石洞深窈，名日‘香林洞’。宋《圖經》記載：“杭州之茶，唯寶雲與香林、白雲所產入貢，餘不與焉。”
由此可見，龍井茶在宋代尚屬於“小眾茶”，受交通、地域及產量限制，當時的龍井茶主要在西湖周邊文人墨客間流通。
龍井附近所產之茶開始露面，有愛茶人虞伯生始作《遊龍井》飲茶詩，詩中曰：“ 徘徊龍井上，雲氣起晴畫。澄公愛客至，取水挹幽竇。坐我詹蔔中，余香不聞嗅。但見瓢中清，翠影落碧岫。烹煎黃金芽，不取谷雨後，同來二三子，三咽不忍漱。 ”可見當時僧人居士看中龍井壹帶風光幽靜，又有好泉好茶，故結伴前來飲茶賞景。
元代，龍井茶受到了更多人的喜愛。“元儒四大家”、“元詩四大家”之壹、著名的愛茶人虞集（公元1272年-1348年）與好友鄧文原等暢遊龍井，品嘗了用龍井泉水烹煎的雨前龍井新茶，留下了著名的《次鄧文原遊龍井》飲茶詩：
徘徊龍井上，雲氣起晴畫。
澄公愛客至，取水挹幽竇。
坐我詹蔔中，余香不聞嗅。
但見瓢中清，翠影落碧岫。
烹煎黃金芽，不取谷雨後。
同來二三子，三咽不忍漱。
龍井茶開始嶄露頭角，名聲逐漸遠播，開始走出寺院，為平常百姓所飲用。明嘉靖年間的《浙江匾誌》記載：“杭郡諸茶，總不及龍井之產，而雨前細芽，取其壹旗壹槍，尤為珍品，所產不多，宜其矜貴也。” 明萬歷年的《杭州府誌》有“老龍井，其地產茶，為兩山絕品”之說。萬歷年《錢塘縣誌》又記載“茶出龍井者，作豆花香，色清味甘，與他山異。”此時的龍井茶已被列為中國之名茶。明代黃壹正收錄的名茶錄及江南才子徐文長輯錄的全國名茶中，都有龍井茶。
如果說在明代龍井茶還介於諸名茶之間的話，到了清代，龍井茶則立於眾名茶的前茅了。清代學者郝壹恣行考“茶之名者，有浙之龍井，江南之芥片，閩之武夷雲。”
乾隆皇帝六次下江南，四次來到龍井茶區觀看茶葉采制，品茶賦詩。胡公廟前的十八棵茶樹還被封為“禦茶”。從此，龍井茶馳名中外，問茶者絡繹不絕。近人徐珂稱：“各省所產之綠茶，鮮有作深碧色者，唯吾杭之龍井，色深碧。茶之他處皆蜷曲而圓，唯杭之龍井扁且直。”
民國期間，著名的龍井茶成為中國名茶之首。1915年巴拿馬萬國博覽會將碧螺春、信陽毛尖、西湖龍井、君山銀針、黃山毛峰、武夷巖茶、祁門紅茶、都勻毛尖、六安瓜片、安溪鐵觀音列為中國十大名茶，西湖龍井名列其中。
新中國成立後，國家積極扶持龍井茶的發展，龍井茶被列為國家外交禮品茶。茶區人民在政府的關懷下，改舊式柴鍋為電鍋，選育新的龍井茶優良品種，推廣先進栽培采制技術，建立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。