中國是世界農業發祥地之一。考古發掘證明，中國農業已有上萬年的歷史。
原始農業時期 幾千處新石器時代遺址出土的考古材料顯示，黃河流域的原始農業以種植粟為代表。重要遺址有黃河中遊河南鄭州的裴李崗文化（約前5500～前4800）以及河北武安的磁山文化（前5400～前5100）等，繼承這兩個早期新石器文化的是河南澠池的仰紹文化，它的分佈極廣，北到長城沿線線及河套地區，南至湖北西北，東至河南以東，西至甘肅、青海接壤一帶。新石器晚期在黃河中下遊又有山東章丘的龍山文化（約前2500～前2000）。長江流域的原始農業以種植水稻為代表，湖南玉蟾巖遺址（約前1.2萬～前1萬）有迄今所知中國最早的栽培稻實物。著名的浙江河姆渡文化（約前5000～前4000），是中國炭化稻谷出土量最多的遺址。在太湖地區形成系列的稻作文化，有浙江嘉興的馬傢浜文化（約前5000）及其後續的上海崧澤文化（約前4000）和浙江杭州的良渚文化（前3300～前2000）。長江中遊的新石器文化以四川巫山大溪文化（前4000～前3000）為代表，其次為湖北京山屈傢嶺文化（前3000～前2600）。長江以南重要的稻作文化遺址有江西修水的距馬嶺遺址（前2800），廣東曲江的石峽遺址（前2900～前2700）及雲南賓川的白羊村遺址（前2200～前2100）等。北方新石器文化分佈在東北、內蒙古東部、內蒙古西部和新疆四個地區。其中最早的為遼寧沈陽的新樂文化（前5300～前4800）及遼寧長海的小珠山一期文化（約前5300～前4800），其次為內蒙古赤峰的紅山文化及小珠山二期文化（約前3500），再次為小珠山三期文化（前3000～前2500）。這些文化的發展過程，與黃河流域大體一致。
從各地遺址出土的材料看，當時的農業生產工具以磨制石器為主，同時也廣泛使用骨器、角器、蚌器和木器。其種類包括：整地工具如用來砍伐樹木和清理場地的石斧、石疸，用來翻土和松土的石耜、骨耜、石鏟，收割工具如石刀、石鐮、骨鐮、蚌鐮、蚌刀等。此外，還普遍使用加工工具石磨盤、石磨盤棒和石臼、木杵等。
當時的農業生產對自然條件的依賴很大，生產水平較低。黃河流域因氣候幹燥，雨量較少，適於旱地作物如粟、黍、大麥、小麥、大麻及大豆等種植，在有水利條件的地方也種植水稻。長江流域及其以南地區因氣候溫暖，雨量充沛，湖泊、沼澤、河流眾多，適於種植水稻以及耐陰的塊根塊莖作物如木薯、芋等，山坡旱地也適於各種旱作。畜禽飼養方面，南北各地新石器時代遺址都有馴養豬、犬、牛的遺存，羊及馬則以北方為主，雞的馴養稍遲，南北方都有。在新石器時代早期，盡管已有瞭原始種植業和飼養業，但采集和漁、獵仍占重要地位，直至新石器時代晚期，在農業相對發展、人們已經定居下來以後，采集和漁、獵仍占一定地位。這是原始農業結構的特點。
中國南北各地的新石器時代考古發掘表明，中國的原始農業不是起源於一地，而是呈多中心地發展。黃河流域和長江流域是最主要的兩大起源發展中心，一個以旱作粟為代表，一個以水田稻為代表，它們各自在擴展、傳播中交融。新石器時代晚期，水稻的種植已推進到河南、山東境內，而粟和麥類也陸續傳播到東南和西南各地。
夏、商、西周時期 財產私有制的產生，促進瞭農業生產力的提高。這首先反映在農業生產工具上，當時出現瞭青銅農具，但數量不多，主要仍是木、石器，但種類增加瞭，出現瞭臿、鏟、䦆等掘土工具和鐮、銍等收割工具，還有錢、鎛兩種除草工具和一種用來碎土平地的木質榔頭稱耰，並有“或耘或耔”的記述，表明在農田操作中已有瞭整地和中耕、除草、壅土的內容。其次與農具的發展相聯系，土地的占有制和利用方式也有變化。西周推行“井田制”，規定土地為國傢公有，由國王將全國土地層層分封給各級貴族，按“井”字形劃分為九區，中央一區為公田，四周八區為分授給八夫的私田。公田由八夫助耕，收獲物全部繳統治者。男子成年受田，老死還田。奴隸們依附於井田，通過集體勞動進行大規模的土地開墾和種植。井田的田間有發達的排水溝洫系統，甲骨文的“田”字寫作
、
等形狀，就是農田分割為溝洫的形象化，井田制農業也因此稱
溝洫農業。這時撂荒制尚未絕跡。有的地方還把田地分為可以連年種植的“不易之田”、種一年休閑一年的“一易之田”和種一年休閑二年的“再易之田”三類，實行有計劃的休閑制。
這一時期黃河流域農作物仍以粟為主，但《詩經》中同時已提到禾、谷、粱、麥、耒、牟、稻、稌、秬、秠、穈、芑、菽、麻、苴、紵（苧）等。此外，園藝生產已有園和圃，即果樹與蔬菜的分工，瓜、果、杏、栗等園藝作物都已種植。根據甲骨文和《詩經》等的記載，養蠶已成為農事活動的一部分，蠶織被看作婦女的一種美德。從殷墟出土的動物遺骸還證明當時的畜牧業不僅馬、牛、羊、雞、犬、豕“六畜”俱全，而且飼養數量大為增加。其中馬匹由於戰爭和狩獵的需要，尤其受到奴隸主的重視，發展迅速。由於糧食增加，釀酒也較普遍。甲骨卜辭除提到酒外，還提到用稻釀造的“醴”和用黍釀造的“鬯”等。這時人們為瞭使栽培植物能夠提供較好的收成，還逐漸從實踐中學會瞭選擇“嘉種”，懂得瞭早熟、晚熟和早播、晚播等品種的區別。畜牧業上也發明瞭淘汰劣馬和公馬去勢的技術等。
春秋戰國時期 魯國實行初稅畝，即按畝征收賦稅的制度，不久也被其他諸侯國傢采用。在秦國商鞅、魏國李悝等人的倡導下，一些諸侯國傢的統治者代表新興地主階級的利益，紛紛實行變法，廢井田、開阡陌。奴隸主國傢土地所有制逐步被廢除，封建土地所有制逐步形成。在封建制度下，地主是土地所有者，土地可以自由買賣，原來的奴隸成為向地主租種小塊土地的佃農，有瞭一定的經營自主權，生產積極性大為提高。同時，各諸侯國傢之間互相爭霸的戰爭，也迫使他們為瞭保證足食足兵而獎勵耕戰，重視農業，甚至重農抑商。這就使春秋、戰國時期的農業獲得瞭奴隸社會無法比擬的發展動力，成為中國農業發展史上的一個重要轉折點。
農業生產巨大發展的突出標志是鐵制農具的出現。由於冶鐵術的發明，這時的耕地農具耒耜，鋤地農具如銚、鎛、䦆以及收獲農具如鐮、銍等都已有瞭鐵刃。而鐵犁的出現，把耕地從間斷式破土轉變為連續式的前進做功，使生產效率大大提高。鐵犁所需的動力大，用畜力作動力的牛耕也應運而生。有瞭鐵制農具，改造自然的能力大為增強，許多大型灌溉工程如芍陂、引漳十二渠和都江堰、鄭白渠等相繼興建，為農業生產提供瞭更好的水利條件。在土地利用上，由撂荒制過渡到連種制。
鐵制農具還促進瞭作物栽培方法的改變。一是促使土壤耕作精細化；二是發明瞭畎畝法，即壟作技術；三是肥料的施用。由此可見，在推行鐵制農具的基礎上，綜合應用深耕多鋤和多糞肥田等措施，中國農業的耕作傳統已奠定基礎。與此同時，畜牧方面出現瞭相畜術，其中以伯樂相馬和寧戚相牛尤為著名。“獸醫”一詞首見於戰國，《周禮·天官》有“獸犬醫掌療獸犬病，療獸犬瘍”的記載，獸犬病和獸犬瘍分別相當於現在的獸醫內科和外科。蠶業生產也有很大發展。江陵戰國楚墓中的馬山一號墓出土的絲制品質地精良，說明當時已能紡織出薄如蟬翼的紗羅織物。這一時期的農業成就反映在學術研究上，就是許行等農學傢的出現和農學著作的產生。如《呂氏春秋·審時》說：“夫稼，為之者人也，生之者地也，養之者天也。”正確地總結瞭農業生產中人的勞動和土壤、氣候三大因素的相互關系，把人的因素放到瞭首要地位。
秦、漢、魏、晉、南北朝時期 秦代結束瞭戰國紛爭的局面，國傢歸於統一。漢代推行一些有利農業的政策，如勸民農桑、興修水利、儲糧備荒、西域屯田、輕徭薄賦等，對促進當時的農業生產起瞭一定作用。魏、晉、南北朝時，國傢又趨於分裂，北方的農業技術隨人口南下，但政治經濟和農業生產重心仍在北方，是北方傳統耕作技術形成體系和趨於成熟的時期。
由於冶鐵業的發達，鐵器農具在漢代已經普及，且種類大增。北魏時從整地、播種、中耕除草、灌溉、收獲、脫粒到加工各個環節，有記載的農具達30餘種。特別是犁的革新、耬車和提水工具的創制，作用更為顯著。漢代發明犁壁以後，土垡可按一定方向翻倒，從而能同時完成翻土、滅茬、開溝、起壟等作業，大大提高瞭耕作效率；耬車由種子箱、排種器、輸種管、開溝器和機架牽引裝置組成，可以完成開溝、播種、蓋土工序，實為現代機械化播種機的雛形。漢代出現的提水工具翻車，在古代抗旱排澇中也有重要作用。
在耕作栽培方面，漢代推廣“代田法”、“區田法”，對提高產量和防旱保墑有明顯作用。魏、晉時又創造瞭碎土工具耙，使整地工藝得到改進，形成耕–耙–耱配套的整地技術。這一時期施肥技術也有很大發展，開始講究施肥的數量、時間和種類，有瞭基肥和追肥以及人畜糞生熟之分，並強調使用熟糞。綠肥作物受到重視，被安排到輪作中。播種前實行的“溲種法”，是一種帶肥下種的技術。此外，還出現瞭穗選法以及單打、單儲、單種的選種、留種法等，使黃河流域的耕作栽培技術日趨完善。
這一時期的農業生產組成，在作物方面主要是小麥的地位進一步上升，與粟並駕齊驅。其他方面如發明瞭利用溫室栽培蔥、韭等作物的方法。漢武帝時，除在長安擴建規模很大的上林苑（植物園）並多次從南方引種荔枝、龍眼、橄欖和柑橘等外，還從西域引入葡萄、苜蓿、胡麻（亞麻）等作物，開辟瞭擴大生產種類、豐富種質資源的途徑，也是中國農業發展史上的一件大事。蠶桑技術不僅在全國范圍內得到推廣，並培育瞭可以養兩次的二化蠶，還出現瞭鑒別馬匹優劣的專著《相馬經》等。
秦、漢以後的400餘年間，中國北方農業的輝煌成就，系統而完整地反映在北魏農學傢賈思勰所著《齊民要術》中。該書不僅詳盡地記述瞭北魏時黃河流域農業生產的實況，也是對秦、漢以來北方旱作農業技術的一個總結。在此期間，隨著北方耕作技術的南傳，南方農業也逐漸改變火耕水耨的面貌，水稻面積擴大，產量有所提高，但總的生產水平仍不及北方。
隋、唐、宋、元時期 農業生產上重要的進展是南方農業的進一步開發、繁榮。魏、晉、南北朝以後，北方時有戰亂，南方則一直較為安定。北方人口大量南移，由於人口的增加，提出瞭興修水利、擴大耕地，以發展農業特別是增加糧食生產的要求，同時也為實施這些措施提供瞭勞力條件。後宋室南渡，政治經濟重心南移，發展農業的要求更為迫切。當時由於江南農業以水稻為主，興修水利尤其受到關註。水利設施的形式以兼有排蓄功能的堤堰、陂塘為主。擴大耕地在平原水鄉以營造圩田為主；沿海則修築海堤，以防海潮，並改造鹽堿地為農田；在南方山區主要是營造“疊石相次、包土成田”的梯田，緩和瞭水土流失。
唐、宋時期的南方農業除耕地面積增加外，由於農具和整地、施肥等技術的革新，在經營的集約化方面也有新的發展。長江流域出現的曲轅犁（又稱江東犁）操作靈巧省力，可以調節犁層的深淺和耕垡的寬窄，水田、旱地都適用，大大提高瞭勞動生產率和耕地質量。同時，其他農具也繼續得到革新完善，近代使用的主要傳統農具此時已基本齊備。宋代由於進一步使用瞭適於水田中碎土平地的耖，在犁耕和耙地之後，繼之以耖田的工序，又使水田的整地質量更為提高，形成耕–耙–耖的水田耕作技術，一直沿襲至今。在肥料使用方面強調合理施肥以培養地力的重要性。當時除“踏糞法”即人工堆肥外，又出現漚肥和捻河泥、餅肥發酵、燒制火糞（相當於現在的焦泥灰）等，大大豐富瞭肥料的種類和來源。
上述各項技術的綜合應用，為大面積推廣復種、提高土地的利用率和單位面積產量創造瞭條件。唐、宋時期發展較快的復種形式是稻麥兩熟制。由於北方人口大量南移，麥類的消費需要激增，南方原來多種在旱地的大麥、小麥漸成為稻田的冬作。後來稻田冬作除大麥、小麥外，還有蠶豆、豌豆、油菜以及綠肥等作物。至於丘陵山區，則主要是發展早稻和蕎麥、秋大豆等的復種，形成水稻與雜糧作物的一年兩熟制。這一時期經濟作物生產也有重大發展。一是茶的興盛，二是甘蔗的擴種和制糖技術的進步，三是棉花的引種。由於經濟作物的發展大多在南方，加以南方糧食生產有瞭顯著提高，這時南方的農業生產水平超過瞭北方，一躍成為中國的基本經濟區。有關宋代及以前江南一帶農業生產技術上的重大成就，在《陳旉農書》等農學著作中有較為充分的反映。
明清時期 經濟上面臨的突出問題是人口的急劇增加。自明洪武十四年(1381)到清道光十四年(1834)的450餘年中人口增加瞭五倍多。由於耕地面積的擴大趕不上人口增長的速度，人多地少日益成為全國性矛盾。在這種情況下，明、清兩代政府一方面通過墾荒、發展圩田和開發沿海鹽堿地等方式擴大耕地面積；另一方面通過增加復種指數，提高單位面積產量。復種方式上的新發展，在北方是實行多種多樣的間作、套種，以獲得兩年三熟、一年兩熟以至一年多熟；長江流域除稻麥兩熟外，還推廣雙季間作稻和連作稻等。此外，這一時期還從海外引入高產的甘薯和玉米，因為適應性強和單位面積產量高，到清初已傳遍各地，在丘陵地區發展尤快，不久就取代瞭原來種植的粟麥等雜糧作物。由於糧食增產，擴種經濟作物有瞭可能。除前已推廣種植的桑、棉、茶和甘蔗外，明代又從國外引入煙草。這些經濟作物產量的增加，促進瞭農產品的商品化和農村中的資本主義萌芽。
約在15世紀中葉以後，伴隨著商品經濟的發展，農村中已有使用雇傭勞動、從事商品性生產的經營地主和原始富農經濟出現。到清代，這些帶有資本主義因素的經濟成分有所增長，但當時的封建王朝卻繼續采取重農抑商和穩定封建經濟的政策，在這種情況下，農村中的資本主義萌芽受到嚴重壓抑，新的科學技術也無法傳入推廣。1840年鴉片戰爭以後，中國淪為半封建半殖民地，帝國主義侵略和日益苛重的封建剝削使農村經濟江河日下。帝國主義國傢為使中國成為其半殖民地和殖民地而繼續維護中國的封建統治，農村中的資本主義經濟未能得到發展。直到清代末葉，西方近代農業科學技術才開始受到重視，農桑學校、農業試驗場和農業推廣機構等有所興辦，農學研究才逐漸走上與新的科學技術相結合的道路。
中華民國時期 中國從清末至民國以後陸續引入西方的近代農業科學技術和農業機械、化學肥料、農藥等。最初是從日本，接著從歐美，將西方的農業科學、生物科學知識翻譯介紹到國內，同時政府大量派遣留學生赴日本及歐美學習農業；在國內也開辦大、專農業學校和中等農業職業學校，設立普通及特種農事試驗場和農業改進所，從事農業科研和技術推廣工作。這一時期通過中國農業科技人員培育以及引進瞭一批稻、麥、棉、油料、果蔬、蠶桑和畜禽優良品種，在病蟲害防治和土壤改良、科學施肥等方面也推廣瞭一些現代農業科學成果，對於改變農業的構成和發展農業生產起瞭一定作用。
由於帝國主義、封建主義和官僚資本主義的殘酷壓迫，這一時期的農村階級矛盾日益加劇，農業生產發展緩慢，農民生活更加貧困。第一次世界大戰結束後，國際市場對農產品原料的需求激增，中國的經濟作物、油料作物受到刺激，一度曾有較快的發展。但是農產品的出口和價格都掌握在帝國主義、官僚買辦和地主手中，使農民備受雙重剝削，農業日趨凋敝。抗日戰爭時期，中國農業進一步受到日本帝國主義侵略的嚴重損害。到1949年時，全國糧食和棉花的產量分別比1936年時下降24.6％和47.6％。
中華人民共和國時期 1949年10月1日中華人民共和國建立，中國的農業進入新的歷史時期。20世紀50年代初，中國政府把土地制度改革作為解放生產力、發展農業生產的當務之急，廢除瞭地主階級封建剝削的土地所有制，實現耕者有其田。三年的土地改革使廣大農民徹底翻身解放，農業生產得到較快發展。為瞭讓農民從根本上擺脫貧困、使農業更快地發展，中國政府提出對農業進行社會主義改造，引導農民走合作化道路。從1953年起經歷瞭農業生產互助組、初級農業生產合作社、高級農業生產合作社幾個階段。同時，國傢對糧食、棉花、油料等農副產品實行統購統銷制度。1953～1957年中國農業發展較快。1958年初開始建立人民公社，實行“三級（公社、生產大隊、生產隊）所有、隊（生產隊）為基礎”的政社合一體制。1966～1976年的“文化大革命”時期，“以階級鬥爭為綱”和批判“三自一包”（自由市場、自留地、自負盈虧和包產到戶）。這些錯誤的指導思想和體制嚴重挫傷瞭農民的積極性，使農業生產遭受挫折，發展遲緩。1978年中共十一屆三中全會以後，中國政府實行改革開放政策，1979年後，廢除瞭人民公社體制，推行瞭以傢庭承包為基礎、統分結合的雙層經營體制，受到廣大農民的普遍歡迎，極大地推進瞭農村生產力的發展。政府逐步取消瞭農產品統購派購制度，建立瞭市場形成價格的機制。經歷瞭50多年的曲折發展，中國的農業和農村發生瞭歷史性的變化，糧食、棉花、油料、肉類、水產品、水果的產量已居世界前列，谷物、棉花、花生的單產均高於世界平均水平；鄉鎮企業成為農村經濟的主體力量和國民經濟的重要支柱；農業生產條件得到顯著改善；農業教育、科研、技術推廣取得長足進步；農民生活水平明顯提高。
中國林業、畜牧業、水產業的興起和發展情況，分別見中國林業史、中國畜牧業史、中國漁業史。