La ciudad ganó importancia gracias a la construcción durante la dinastía Sui del Gran Canal de China. Durante ese periodo se construyó la muralla de la ciudad. Fue la capital de la dinastía Song del sur. A partir del año 1138 se convirtió en un importante centro de comercio. La industria de la ciudad se especializó en la porcelana y los textiles.

El explorador Marco Polo visitó Hangzhou a finales del siglo XIII y dijo de ella que era “la ciudad más suntuosa y elegante del mundo”. Hasta la dinastía Ming, fue un puerto importante. A partir de ese periodo, y como consecuencia de los continuos ataques de los piratas japoneses, Hangzhou perdió importancia. En 1555 la ciudad fue saqueada por los piratas. En 1861 sufrió el ataque de los rebeldes del Reino Celestial de los Taiping que tomaron y saquearon la ciudad. Hangzhou no fue recuperada por las tropas imperiales hasta 1863. Este conflicto entre rebeldes y tropas imperiales causó más de medio millón de bajas entre la población.