白居易有《西湖晚歸回望孤山寺贈諸客》詩：
柳湖鬆島蓮花寺，晚動歸橈出道場。
盧橘子低山雨重，栟櫚葉戰水風涼。
煙波淡蕩搖空碧，樓殿參差倚夕陽。
到岸請君回首望，蓬萊宮在水中央。
這首詩留給後人的曆史信息是極有意味的，它告訴我們，在西湖的湖光山色間，佛寺的存在大大豐富、深化了自然風景之美，這也從一個側麵說明，唐代西湖佛寺的興盛，與白居易這樣有學問有才情的地方行政長官的參與和提倡是分不開的。
唐會昌五年（845年），唐武宗因為“惡僧尼耗蠹天下，欲去之”，道士趙歸真等又趁機貶損佛教，武宗決心“滅佛”，除保留少量佛寺和僧徒外，全國各地大批寺廟毀撤，田產沒收，銅像、鍾磬拿去化銅鑄錢，史稱“會昌法難”。西湖佛寺也在劫難逃，孤山寺辟支佛骨塔的舍利，就是這時被沒入官庫的。好在這次毀佛運動時間很短，唐武宗死後，唐宣宗繼位，佛教又恢複了發展。
五代吳越在杭州立國後，四代錢王在保境安民、發展經濟的同時，著力扶植佛寺，以“信佛順天”為國策，加強精神統治，在都城周圍廣建新寺。一時杭城內外寺院林立，梵音不絕，擴建、新建的佛寺有據可查的不下二百餘所，大部分在西湖風景區內。諸如淨慈、梵天、理安、六通、靈峰、雲棲、榮國、開化、寶成、海會、三天竺等寺，都是當時赫赫有名的大寺院，至今猶存或有跡可尋。吳越建寺造塔，刻石雕像，豐富了西湖的內蘊，使得西湖不獨以湖光山色著稱，同時還具備了非造化之功可得的人文內涵，吸引了四方遊客。
吳越統治者順應曆史走勢，疆土和平納歸北宋，西湖佛寺免遭戰亂得以保存和發展，到宋神宗、哲宗兩朝（約1070—1100年），寺院總數較吳越又有增多。蘇軾在《懷西湖寄晁美叔》詩中說：
獨專山水樂，付與寧非天！
三百六十寺，幽尋遂窮年。
說的是假如一天遊覽一寺，西湖寺院需要整整一年方能遊遍。這位出處行徑頗似白樂天的卓越的大詩人，精通佛學，在兩次出任杭州地方官期間，與西湖佛寺許多位大師、詩僧結下深厚友情，留下了大量膾炙人口的詩文名篇。舉凡上天竺的辯才法師、圓照法師，智果院的參寥上人，壽星院的清順、法順，以及法言、仲殊、聞複、惠勤等都是東坡先生的方外密友、詩中敵手。西湖佛寺因此平添了許多趣聞逸事，地方官與佛門結交也成了杭州地方上的一大傳統。
宋室南渡，政治重心移到杭州。然而，由於宋徽宗狂熱崇奉道教，宋高宗趙構在杭州立穩腳跟之初對佛教仍加限製。紹興十六年（1146年），孤山辟建禦用道觀四聖延祥觀，強製拆遷了包括廣化寺、瑪瑙寺、智果寺等古刹在內的大批佛俗建築，表明了朝廷當時揚道抑佛的態度。高宗後期，這種態度有了改變，皇親國戚、後妃內侍、官僚顯貴等紛紛新建香火院、功德院供私家專用， 一時間佛寺數量驟增，規製、建築更加宏麗；帝王、顯貴經常到寺院進香、朝拜、禱雨、求簽，並且一遇機會就題寫匾額，賞賜豐厚，佛寺成為超出宗教範疇的政事活動場所。寺僧則心領神會，對寺廟倍加維護、修繕，接待應酬盡善盡美。杭州佛教進入了全盛時期。
當時西湖寺院除禪寺外，還有教寺和律寺兩大類。教寺也叫教院，主要宣講佛教天台宗教典；律寺則以研習，傳持戒律為主。南宋嘉定年間（1208—1224年），宋室對江南佛教寺院進行“品第”，評出禪院五山十刹和教院五山十刹。杭州的徑山寺、靈隱寺、淨慈寺為禪院五山前三名，中天竺為禪院十刹之一；上天竺寺、下天竺寺居教寺五山之一、二位，集慶寺、演福寺、普福寺躋身教寺十刹之列。律寺雖不定“五山十刹”，但西湖昭慶寺、六通寺、法相寺、菩提寺、靈芝寺等均負盛名。
南宋為元取代後，江南釋教總統楊璉真伽一方麵唆使部下掠奪財物、盜掘陵墓，另一方麵擴建寺院，宣揚藏傳佛教（即黃教），大興鑿佛之役，南宋皇城失火後，便乘機辟為五座寺廟。元代杭州佛教的突出成就，是在飛來峰、吳山寶成寺等處留下一批頗具特色的摩崖石刻佛像，其造型生動，藝術價值之高為國內罕見。但有元一代，兵燹、火災頻仍，寺廟興衰變化很大。元末群雄紛爭，戰亂中大量佛寺被毀。
朱元璋當上皇帝後，扶持佛教以利統治，從明前期起，西湖佛寺逐漸恢複並有所發展。明太祖朱元璋下旨重建上天竺觀音菩薩殿，逐漸吸引了四方信眾。每年春節後至端午，農夫村姑成群結隊來到杭州上天竺燒香拜佛，又開始形成了熱鬧的香市。據明代張岱《西湖香市》所稱，進香的善男信女，“數百十萬男男女女、老老少少，日簇擁於寺之前後左右者，凡四閱月方罷”，這一香市習俗延續至今。明後期，雲棲淨土宗僧人誅宏（蓮池大師）佛學造詣很深，隆慶（1567—1572年）、萬曆（1573—1620年）年間，他“以匡廬蓮社宗風大振東南”，西湖不少佛寺在其影響下一時呈中興之勢。“匡廬蓮社宗風”指東晉的廬山高僧慧遠創立的淨土宗，亦稱蓮宗。修學淨土宗不一定要通達佛經深諳佛學，也不一定要廣研教乘靜坐專修，隻要信願俱足，一心稱念“南無阿彌陀佛”名號，始終不怠，同樣可以入佛門、上西天。由於簡便易行，不拘形式，社會下層的廣大群眾也可修學，所以淨土宗廣泛流行，成為中國佛教中影響最大的宗派之一。直至今日，來到西湖各大佛寺燒香、朝拜、禮佛的絕大多數香客，實際上都是按淨土宗的修學方式行事以示“信佛”的。
清朝統治者以少數民族入主中原，十分注意以漢族傳統文化（包括佛教）籠絡人心，鞏固政權。清初，康、乾盛世興佛。康熙皇帝每次南巡到杭州，都要親往西湖主要寺廟視察、題辭、賦詠、賞賜，乾隆皇帝更是念念不忘“遊佛國”、“憩僧寮”。地方官員因此而不遺餘力修繕寺廟，邀寵博賞，使西湖各大寺重披盛裝。杭州這一“東南佛國”成為日本、韓國、東南亞各國佛教和遊人向往的祖庭和聖地。雍正五年（1727年），浙江總督李衛奏準將康熙在西湖的行宮（今中山公園）改建為聖因寺，成為湖上一處新興的寺觀園林，至今遺跡可尋。
清鹹豐末年（1860—1861年），國運衰頹，太平天國軍先後兩次攻克杭州，西湖再度淪為戰場，佛寺盡毀於戰火。曆史上洋洋大觀的西湖佛國勝境一去不複返了。