远古时代，西湖经历了从浅海湾演变为潟湖，进而成为淡水湖的漫长过程。汉代，西湖因其水源主要出自武林山而称武林水；唐代称钱塘湖，又名上湖，因隋唐时湖在杭州城西，故别称西湖；南宋时期，位于都城杭州的西湖呈现出一派繁盛景象；明清时期，西湖多有整治；中华人民共和国成立后，西湖经历了三次大规模的疏浚。

隋唐时期，杭州城市与西湖的关系日益密切。李泌担任杭州刺史后，为了解决城内饮用水问题，在城内开凿六井从地下引西湖水入城，以供居民汲用。同为唐代杭州刺史的白居易也曾治理西湖，修筑白堤（即白公堤，不是今天的白堤）隔离西湖与钱塘江，并为西湖留下了许多名篇佳句二四六香港资料期期准一。

清自顺治朝开始疏浚西湖。康熙、乾隆两位皇帝南巡至杭州，促进了西湖的建设，康熙皇帝还为西湖十景题字。清末至民国，阻隔在西湖和杭州城之间的城墙逐渐被拆除，城市与西湖的关系更加密切。

中华人民共和国成立后，政府对西湖多次疏浚整治。1985年，为净化西湖水质，兴建从钱塘江翻水入湖的引水工程，缓解西湖水源不足的困境。1999至2003年，开展西湖疏浚工程。2001年启动西湖综合保护工程、实施西湖引配水工程，实现西湖水每月一换目标。2002年10月1日，西湖免费向社会开放。