中国是农作物的重要起源地之一，也是世界上著名的农业古国之一。种植农作物的历史，可以上溯到8000年以前。新石器时期（公元前8000～前2000年），中国各部落人群已使用木、石、骨、蚌等农具，进行“刀耕火种”，种植的农作物种类相当繁多，计有粟、黍、麦、稻等粮食作物。油菜、大豆等油料作物和大麻、苎麻、葛等纤维作物。其中，种植最早，分布最广的是粟、稻等。
中国是农作物的重要起源地之一，也是世界上著名的农业古国之一。种植农作物的历史，可以上溯到8000年以前。
新石器时期（公元前8000～前2000年），中国各部落人群已使用木、石、骨、蚌等农具，进行“刀耕火种”，种植的农作物种类相当繁多，计有粟、黍、麦、稻等粮食作物。油菜、大豆等油料作物和大麻、苎麻、葛等纤维作物。其中，种植最早，分布最广的是粟、稻等。据考古出土的材料证明，粟主要分布于黄河流域及其以北地区，河北武安磁山新石器遗址出土的粟，距今已有约8000年之久。水稻主要分布于长江流域及其以南地区，浙江桐乡罗家角及余姚河姆渡两个新石器遗址出土的稻谷，距今已有7000年，中国南稻北粟的作物分布，在新石器时期已经自然形成。
夏、商、西周时期（公元前2000～前771年）中国处在奴隶社会阶段。这时，已使用青铜农具；从撂荒耕作发展为“菑、新、畬”的休闲耕作，并在栽培上应应垄作（当时称为亩）、中耕、灌溉等技术。据《周礼》记载，当时主要粮食作物的分布大致如下：冀州（今河南北部、山西南部）为黍、稷、稻、兖州（今河北南部，山东西部和中部）为黍、稷、稻、麦；青州（今山东南部、江苏北部、安徽北部）为稻、麦；豫州（今河南南部、湖北北部、安徽北部）和并州（今山西北部、河北北部）为黍、稷、菽、麦、稻；雍州（今陕西、甘肃、四川）和幽州（今河北和山东沿海地区）为黍、稷；扬州（今安徽南部、江苏南部、浙江、江西）和荆州（今湖南、湖北）为稻。说明当时主要粮食作物有黍、稷、菽、麦、稻五种，南方主要是水稻，北方主要是旱作物，其中黍、稷又占着重要的地位。
春秋战国（公元前771年至前221年），是中国从奴隶社会向封建社会转变的重要时期。在这一时期中铁制农具和畜力开始应用于农业生产，其中铁犁和肥料的使用，对生产技术的变革具有重大意义，它促使休闲耕作制发展为连年种植制，并形成了深耕、熟耰、易耨等技术，为中国精耕细作的农业技术奠定了基础。
这时形成了“五谷”的概念。所谓“五谷”，历史上解释很多，基本上可以分为三类：一是指黍、稷、麻、麦、豆，如《苟子·儒效》杨惊注；一是指黍、稷、豆、麦、稻，如《孟子·滕文公》赵岐注；一是指稻、秫（稷）、麦、豆、麻，如《楚辞·招魂》王逸注，实际上是包括黍、稷、豆、麦、稻、麻（指大麻，麻子古代也作粮食）等六种。五谷的不同说法，只是表示了不同地区粮食作物构成的差异而已。上述六种作物，在春秋战国时代，已成为中国的主要粮食作物。
豆类的发展并被作为粮食来利用，是这一时期的一大特点。如《墨子·尚贤中》说：“耕稼树艺聚菽粟，是以菽粟多而民足乎食。”《孟子·尽心上》说：“圣人治天下，使有菽粟如水火，菽粟如水火而民焉有不仁者乎。”都反映了大豆在当时农业生产中的重要地位。
麦类，特别是冬麦，在这个时期也有较大的发展，因为冬麦既能利用晚秋和早春的生长季节，避免与别的作物争地，同时又能“续绝继乏”、解决青黄不接缺粮的困难，因而受到了重视。《礼记·月令》说：“仲秋之月，乃劝种麦，毋或失时，其有失时，行罪无疑”，便是这一情况的反映。
秦汉至南北朝（公元前221～581年）是中国封建社会发展的前期，这一时期，中国农业的主要生产地区在黄河流域中下游，黄河流域雨量少，特别是春季干旱多风，影响播种和出苗，抗旱保墒成了这一地区发展农业生产的关键问题，从而形成了代田、区田等的抗旱栽培法和耕、耙、耱、锄相结合的抗旱保墒的耕作技术体系，加上这一时期的农具改良、兴修农田水利等一系列措施，促使了北方农业的大发展。
播），七月、八月用犁掩杀之，为春谷田”的豆粟轮作，从而形成了豆科作物与禾本科作物的轮作方法。
这一时期的作物结构也发生了很大的变化，原作为粮食作物的大豆，这时开始被加工成副食品。汉代豆腐的发明和豆豉的发展，加速了这个转变的进程。麦类种植面积在这时得到了进一步的扩大，这同耕作栽培技术的提高有关，同时同石圆磨的创造也有密切的关系。由于有了石圆磨，麦子被加工成面粉，使麦类的食用更加方便和可口，面食开始成为主要食品。这时高粱、稗和苽（茭白籽，又名雕胡）也加入了粮食作物的行列，虽然不是主粮，但在备荒抗灾中起了一定的作用。
除粮食作物外，一些新的经济作物在这一时期也发展起来。原产中国的茶，最先是作为一种药物被人利用的。这时开始用作饮料，西汉时期王褒《僮约》中已有烹茶、买茶的记载。
原产于华南的蔗，是中国古代唯一的糖料作物，战国时期的《楚辞》已有记载，时称为柘。开始时蔗的利用只限于“取柘汁以为饮”，东汉时学会了用煎晒方法将蔗浆提炼为糖，时称“石蜜”，使蔗作为制糖而种植的糖料作物。南北朝时，制糖技术进一步发展，制成了砂糖，《名医别录》说：“蔗出江南为盛，……取汁为砂糖，甚益人”，说明这时种植地区已扩展到了江南。
汉武帝时，在从西域引进良马的同时也引进了苜蓿，这是中国最早的饲料作物。南北朝时，藿（大豆青叶）也作饲料利用。
绿肥是这一时期出现的又一类新作物，最早种植的是苕子，时在晋代，见于《广志》记载：“苕草……十二月稻下种之，蔓延殷盛，可以美田”。南北朝时又增加了夏绿肥，据《齐民要术》记载有绿豆、小豆、胡麻等几种，并认识到其肥效“与蚕矢（蚕粪）、熟粪同”，因而种植绿肥被称之为“美田之法”。
隋唐宋元时期（公元581～1368年）是中国封建社会的中期，南方农业逐渐兴盛。南方是水田地区，由于农具的改进和耕作栽培技术的相应提高，形成了一套与北方旱地耕作相异趣的耕、耙、耖、耘、耥相结合的耕作技术，加上当时梯田、圩田、架田、涂田的修建，肥料积制技术的进步，使南方的农业生产超过了北方。
这一时期，南方粮食作物的结构发生了明显的变化。麦子开始由旱地进入水田，形成了稻麦一年两熟制、稻麦两熟制最初出现于唐代的云南地区。到宋代，北方人口大量南移，麦子的需要增加，这就推动了农民利用冬闲田来种麦。北宋时，苏州地区已“刈麦种禾（稻）”，南宋初更扩展到整个江南，形成了“竞种春稼（指麦）、极目不减淮北”的局面。
水稻仍是南方的主要粮食作物，其单产和总产在这时都有较大幅度的提高，唐代已出现“嘉禾（浙江嘉兴一带）一穰，江淮（长江淮河之间）为之康；嘉禾一歉，江淮为之俭”之说。到了宋代，太湖地区更成了全国著名的粮仓，被人称为“苏（苏州）湖（湖州）熟，天下足”。至此，水稻在全国粮食生产中的主要地位就已经确立了。太湖地区的水稻每亩产量，在宋代平均达到二石五斗米左右（约合谷220千克），因而成为全国著名的水稻高产区。
与此同时，纤维作物的种植结构也发生了重大的变化。秦汉以前，中国种植的纤维作物主要有大麻、苎麻、葛等。汉代，中国西南地区的哀牢国（今云南南部）及珠崖（今海南省）开始种植亚洲棉，时称吉贝。南北朝时，高昌国（今新疆吐鲁番）亦开始种棉，名曰白叠，这是一种非洲草棉。但中原地区，主要还是以丝、麻作衣被原料。宋末元初，棉花开始分南北二路从边疆传入中原。由于棉花种植比栽桑养蚕容易，提取纤维又比麻类简便，轻暖价廉又胜于丝、麻，因而发展很快，终于替代了麻、丝，而成了全国最主要的纤维作物。
茶，在这个历史阶段有了很大的发展，产地多达五十多州郡，相当于现在的云南、四川、贵州、广东、厂西、福建、浙江、江苏、安徽、江西、湖北、湖南、河南、陕西、甘肃等十五个省（自治区）。茶种和种茶、制茶的技术，也在这时开始外传。唐德宗贞元九年（785年）一年征得的茶税就达四十万緍，约为唐政府全年收入的十五分之一。可见茶在当时国民经济中重要的地位。
此外，大豆和油菜籽至宋代已被作为油料利用，从而增加了油料作物的种类。蔗已从江南推广到长江两岸，四川遂宁便是在这时发展成为著名的产糖区的，这是唐宋时期农作物栽培又有发展的标志。
明清时期（公元1368～1840年）是中国封建社会的晚期，这一时期人口迅猛增加，人多地少，耕地不足，已成为全国农业生产的主要矛盾，种植业因此也出现了新的变化。复种指数在各地区都不断提高，珠江流域开始形成一年三熟制；长江流域广泛推行一年两熟制；黄河流域则形成两年三熟制和三年四熟制，从而多熟种植有了很大发展。
随着耕作栽培技术的发展，套犁深耕、浅耕灭茬、看苗施肥、小麦移栽、油菜打薹等一系列增产措施相继产生，传统的精耕细作技术逐渐形成。
在太湖流域、珠江三角洲等人口密集的地区，又创造了粮—畜—桑—鱼相结合的综合经营，形成了农养牧、牧促农，鱼养桑、桑养蚕、蚕养鱼的良性循环，使各种自然资源得到了比较充分、合理的利用，收到了“两利俱全、十倍禾稼”的效果。这表明最早人工生态平衡的“桑基渔塘”农业经营已在此时诞生。
这时农作物的种植结构也有了新的变化，明代《天工开物》说：“今天下育民人者，稻居什七，而来（小麦）、牟（大麦）、黍、稷居什三，麻、菽二者，功用已全力蔬饵膏馔之中”。说明水稻在明代的粮食生产中已占绝对优势，旱粮已退居第二位，大豆和大麻已退出粮食作物范畴。原产美洲的一些作物，这时相继被引入国内，对农业生产的发展，起了明显的促进作用。
玉米是明代嘉靖三十四年（公元1555年）以前传入中国的，嘉靖《巩县志》上称玉麦。到19世纪中叶，已传到黄河流域、长江流域及东北地区，成为当时重要的粮食作物之一。甘薯（番薯）是明万历十年（公元1582年）从国外引入的，最早在广东、福建种植，到17世纪中叶，已先后传到台湾、江苏、浙江、广西、江西、安徽、湖南、云南、四川、贵州、河南、河北，遍及大半个中国。
烟草也是明代万历年间传入的，最初种于福建的漳州和泉州。到18世纪末，已成为一个新兴的兴奋作物。小粒型花生是明代后期引入的，首先载入嘉靖《常熟县志》。19世纪中期，大粒型花生又从国外传入浙江和山东，由于其产量高，发展较快，到20世纪初已成为山东的主要种植品种。
上述作物的引进，不但进一步改变了明清时期农作物的种植结构，而且也为当今中国农作物的组成奠定了基础。
由于明清时期商品经济的发展，一些经济作物的集中产区也逐步形成。杭嘉湖平原、珠江三角洲成了蚕桑区，福建、广东、台湾成为甘蔗的主产区；福建的浦城、浙江塘西、山东济宁、湖南衡州成为烟草的主要产区；江浙沿海、湖南、湖北、江西沿江地区、华北平原成为棉花的主产区；闽粤沿海、江苏北部、山东、河南、河北成了花生的主产区，中国的农作物布局至此也已基本形成。
公元1840年鸦片战争以后，由于西方农业科学技术的传入，传统的农业生产技术开始发生变化，此后，中国便进入了近代农业的历史阶段。