秦統一六國後,在靈隱山麓設縣治,稱錢唐,屬會稽郡。《史記?秦始皇本紀》中記載:“三十七年十月癸醜,始皇出遊……過丹陽,至錢唐,臨浙江,水波惡……”這是史籍最早記載“錢唐”之名。現在的市區,當時還是隨江潮出沒的海灘,西湖尚未形成。
西漢承秦製,杭州仍稱錢唐。新莽時一度改錢唐為泉亭縣;到了東漢,複置錢唐縣,屬吳郡。這時杭州農田水利興修初具規模,並從寶石山至萬鬆嶺修築了第一條海塘,西湖開始與海隔斷,成為內湖。
三國、兩晉、南北朝時期,杭州屬吳國的吳興郡,歸古揚州。因外族相繼入侵,晉室南遷,促進了江南和錢塘江兩岸經濟文化的發展。這時,西湖已有“明聖湖”、“金牛湖”之稱。東晉鹹和元年,印度佛教徒慧理在飛來峰下建了靈隱寺,這不僅是西湖最古的叢林建築,也是江南最古老的名刹。隨後有方士許邁及葛洪等人在武林山下、韜光、寶石山一帶進行寫書、煉丹等活動,傳播宗教,西湖名山勝水也漸次開拓。梁武帝太清三年,升錢唐縣為臨江郡。陳後主禎明元年,又置錢唐郡,轄錢唐、於潛、富陽、新城四縣,屬吳州。
隋王朝建立後,於開皇九年廢郡為州,“杭州”之名第一次出現。下轄錢唐、餘杭、富陽、鹽官、於潛、武康六縣。州治初在餘杭,次年遷錢唐。開皇十一年,在鳳凰山依山築城,“周三十六裏九十步”,這是最早的杭州城。大業三年,改置為餘杭郡。六年,楊素鑿通江南運河,從現在的江蘇鎮江起,經蘇州、嘉興等地而達杭州,全長400多公裏,自此,拱宸橋成為大運河的起訖點。這一重要的地理位置,促進了杭州經濟文化的迅速發展。《隋書?地理誌》記述:“杭州等郡,川澤沃衍,有海陸之饒,珍異所聚,故商賈並輳”。這時的餘杭郡有戶15380,杭州戶口統計由此開始。
唐代,置杭州郡,旋改餘杭郡,治所在錢唐。因避國號諱,於武德四年改“錢唐”為“錢塘”。太宗時屬江南道,天寶元年複名餘杭郡,屬江南東道。乾元元年又改為杭州,歸浙江西道節度,州治在錢塘,轄錢塘、鹽官、富陽、新城、餘杭、臨安、於潛、唐山八縣。
五代十國時期,吳越國偏安東南,建西府於杭州。當時的杭州稱西府,州治在錢塘,轄錢塘、錢江、餘杭、安國、於潛、唐山、富陽、新城八縣。
在北宋時,杭州為“兩浙路”路治;大觀元年升為帥府,轄錢塘、仁和、餘杭、臨安、於潛、昌化、富陽、新登、鹽官九縣。當時人口已達20餘萬戶,為江南人口最多的州郡。經濟繁榮,紡織、印刷、釀酒、造紙業都較發達,對外貿易進一步開展,是全國四大商港之一。
南宋時,開始了杭州的鼎盛時期。南宋建炎三年,置行宮於杭州,為行在所,升為臨安府,治所在錢塘。轄錢塘、仁和、臨安、餘杭、於潛、昌化、富陽、新城、鹽宮九縣,地域與唐代大致相當。紹興八年定行在於此,杭州城垣因而大事擴展,當時分為內城和外城。內城,即皇城,方圓九裏,環繞著鳳凰山,北起鳳山門,南達江幹,西至萬鬆嶺,東抵候潮門,在皇城之內,興建殿、堂、樓、閣,還有多處行宮及禦花園。外城南跨吳山,北截武林門,右連西湖,左靠錢塘江,氣勢宏偉。設城門13座,城外有護城河。由於北方許多人隨朝廷南遷,使臨安府人口激增。到鹹淳年間,居民增至124萬餘人(包括所屬縣)。就杭州府城所在的錢塘、仁和兩縣而言,人口也達43萬餘人.
清初,在杭州城西沿西湖一帶建造“旗營”,俗稱“滿城”。城牆周圍十裏,並辟有六座城門,成為杭州的“城中城” 雍正二年,浙江總督李衛、巡撫阮元先後再次疏浚西湖,挖起大量葑泥,使湖水加深數尺。杭州人口有續增加,總數近二百萬,是當時全國數一數二的大型城市。
自從乾隆巡行到此之後杭州府行宮原本寂靜的行宮一下子熱鬧了起來,說起行宮便不得不提起一首詩,‘寥落古行宮,宮花寂寞紅。白頭宮女在,閑坐說玄宗。’