水稻是中国最主要的粮食作物。据明代科学家宋应星的估计，当时在粮食供应中，水稻十分之七，居绝对优势，大、小麦、黍、稷等粮作物，合在一起，只占十分之三的比重。也就是说，中国绝大部分人口是依靠稻米来养活的，可见稻米在中国粮食供应中的地位。
中国的长江流域及其以南地区是稻作的起源地。在这里，历史上不仅有野生稻的记载，而且时至今日仍然有野生稻的分布，更为重要的是这里民发现了80余处的新石器时代的稻作遗存，时间从1万年前到4，5千年前不等，而且随着考古发现的深入，稻作遗存的数量还在增加，年代还有不断推前的趋势。现已发掘的较著名的新石器时代稻作遗存有：江西万年仙人洞遗址、吊桶环遗址，湖南澧县的彭头山遗址、道县的玉蟾崖遗址、浙江余姚的河姆渡遗址、桐乡罗家角遗址、江苏吴县的草鞋山遗址和河南舞阳的贾湖遗址等。
水稻虽然起源很早，但在相当长的时期内，它却名不见经传，甚至它被排除在“五谷”之外，究其原因主要是因为生产水稻的长江流域及其以南地区长期处在一种较为落后的状态，稻作技术也比较原始，史书中往往把它概括为“火耕水耨”。所谓“火耕水耨”就是先用火把田中的杂草烧掉，然后再种上稻，当稻苗和杂草同时长出来的时候，便放进水去，由于在淹水的条件下，稻还能正常生长，而杂草却难以生存。这种稻作技术虽然原始，但却巧妙地运用了水稻不怕水淹的这一特性。水稻的系统发育是生长在积水的沼泽地，它的根系有裂生通气组织，是沼泽地植物特有的通气组织，也即从茎叶输送空气到根部的通路。如淹水过深而致呼吸发生阻碍时，还有进行气体交换的作用。又，根在幼嫩时营水分养分的吸收作用，老化后细胞壁厚化，只营通导作用，可防止体内氧气的散失。另外，在主茎和分蘖节的地上部茎节平时不会生不定根，似是而非在湿度过大或积水浸淹下，地上部茎节也会生根，潜在叶鞘基部裂缝穿出外面，进行吸收作用。加上水稻节间有随着水层加深而伸长的特性，都是灌水能淹死杂草而无伤于稻苗的生物学依据。
火耕水耨虽然成功地利用了稻和草在淹水条件下的不同反映，达到除草的目的，但却是一种较为落后的稻作技术，它适合于地广人稀，劳力缺乏时使用。但唐宋以后，随着经济重心的南移，南方人口的增加，火耕水耨便被精耕细作所代替。南方水田精耕细作技术主要包括以耕、耙、耖为主体的水田整地技术，以育秧移栽为主体的播种技术和以耘田、烤田为主的田间管理技术。
水田耕作和旱地耕作在很多方面是可能通用的，不过适应南方稻田的特点，耕作工具上有些改进。如南方稻田和北方旱地相比，一般面积较小，原来的直辕犁使用起来就显得不灵活，于是在唐代出现了江东犁。江东犁是一种曲辕犁，它小巧灵活，能适应小块土地耕作时经常拐弯的需要。（江东犁图）又如水稻是在水中生长，水层的深浅对水稻的生长会产生很大的影响，于是要求田面平整，只有这样才能保持水平深浅一致，而每块稻田面积偏小，除了因自然原因以外，还在于小块稻田便于平整。为了平整田面，宋代出现了一种水田特有的农具“耖”。（耖田图）耖的出现，标志着南方水田整地技术的形成。
水稻移栽技术始见于汉代文献。《四民月令》五月条说：“是月也，可别稻及蓝，尽至后二十日止。”“别稻”就是移栽。唐宋以后，稻作生产中普遍采用了移栽技术，与之相适应的育秧和移栽技术的形成。宋代出现的秧马则是专门为拔秧而设计制造出来的农具。培育壮秧技术也在宋代《陈旉农书》中得到初步的总结，指出：“欲根苗壮好，在夫种之以时、择地得宜、用粪得理，三者皆得，又从而勤勤顾省修治，俾无旱干水潦虫兽之害，则尽善矣。”强调只有掌握好播种适时、选地得宜、施肥合理、管理精细、防止灾害这几个关键，就能育出好秧。插秧技术至少在元代已经定型。其方法是：“芒种前后插之，拔秧时轻手拔出，就水洗根去泥，约八、九十根作一小束，却于犁熟水田内插栽，每四、五根为一丛，约离五、六寸插一丛，脚不宜频挪，舒手只插六丛，挪一遍；再插六丛，再挪一遍；逐旋插去，务要窠行整直。”这种插秧方法一直沿用至今。
水稻移栽后，便转入了田间管理工作。水稻田间管理主要包括施肥、灌溉、耘田和烤田几项。古代称基肥为“垫底”，追肥为“接力”。长期以来，人们偏重于使用基肥，为其完全可靠。《沈氏农书》说：“垫底尤为紧要。垫底多则虽遇大水，而苗肯参长浮面，不致淹没，遇旱年虽种迟，易于发作。”不过到了明清时期，人们也已总结出一套安全使用接力的方法。明代《吴兴掌故集》：“湖之老农言：下粪不可太早，太早而后力不接，交秋多缩而不秀。初种时必以河泥作底，其力虽慢而长，伏暑时稍下灰或菜饼，其力亦慢而不迅速，立秋后交处暑，始下大肥壅，则其力倍而穗长矣。”《沈氏农书》更总结了一套“看苗色施肥”的经验。指出：“下接力”，“须在处暑后苗做胎时，在苗色正黄之时。如苗色不黄，断不可下接力。到底不黄，到底不可下也。”这种施肥方法在20世纪五十年代发展为“三黄三黑”说。
稻田灌溉最早见于《诗经》，“滮池北流，浸彼稻田”。汉代已采取措施对进入稻田的水的水温进行调节。《氾胜之书》：“始种稻欲温，温者缺其塍，令水道相直，夏至后大热，令水道错。”这是用控制进水口和出水口位置的方法以调节稻田水温。这种方法在后世还有使用。宋明时期，人们对于水稻的需水量进行了计算。宋吴怿《种艺必用》引老农言：“稻苗，立秋前一株每夜溉水三合，立秋后至一斗二升。”明宋就星《天工开物》：“凡苗自函活以至颖栗，早者食水三斗，晚者食水五斗，失水即枯。将刈之时少水一升，谷数虽存，米粒缩小，入碾臼中亦多断碎。”据此，古人得出了稻“尤畏秋旱”的结论。针对这种情况，《沈氏农书》指出：“自立秋后断断不可缺水，水少即车，直至斫稻为止。俗云；稻如莺色红，全得水来供。”这不仅是抗旱的需要，也是防霜的需要，否则“若值天气骤寒霜早，凡田中有水，霜不损稻。无水之田，稻即秕矣”。
耘田和烤田在北魏时期就已出现。宋代得到了进一步的发展。耘田的作用不仅在于除草，要求“不问草的有无，必遍手排摅，务令稻根之旁，液液然而后已。”耘田时，针对稻田高低不平的特点，要求“自下及上，旋干旋耘。先于最上处收畜水，勿令走失。然后自下旋放令干而旋耘。”适应耘田的需要，宋元时期还发明了耘爪，用竹管做成手掌形状，套在手指上，以避免手指直接与田土接触，减少损伤。（耘爪图）除手耘之外，元代出现了足耘，足耘时，手里拄着一根象拐棒一样的东西，用脚趾趾塌拔泥上草秽，壅在苗根下，以起到除草和施肥培土的作用。元代还创造了一种用耘荡耘田的方法。耘荡系一种用木板下钉有铁钉，上安有竹柄的工具，耘田的时候，象使用锄头一样，推荡禾垄之间的草泥，可以代替手耘和足耘，同时还提高了效率，减轻了劳动强度。至此，中国传统的水稻耘田方法已经完备。宋元时期所用的耘田方法一直沿用至今。
烤田主要是结合耘田进行。一般是在耘过之后，把水放干，进行暴晒。但简单地把水放走，还会将肥水流掉，所以宋代出现了一种在田中开挖水沟（今江西农村称为“起戽漏”）进行烤田的方法，把水控制在田中的局部地区，防止肥水外流。
人们在改进耕作技术的同时，还通过不断地选种和育种来提高作物的产量，宋代引进了早熟、耐旱的占城稻，以适应高仰之地的种植，占城稻因原产占城国（今越南中南部）而得名。其特点是粒小、无芒、早熟、耐旱、不择地而生，产量较高。宋以前已传入中国福建等地。宋大中祥符五年（1012年），一说四年（1011年），引种到江淮、两浙三路，促进了当地梯田和岗田农业的发展。南宋后已成为普通大众的主要食粮。在传播的过程中，占城稻还分化出许多适合各地特点的变异类型，为水稻品种布局的进一步合理化和多熟种植的发展创造了条件。在占城稻引进的同时出现的黄穋稻则主要是面向低洼易涝的湖田。黄穋稻，按其读音它在唐朝以前，甚至于北魏时期即已存在，但真正在水稻生产中产生重大影响，并为人所重视则是在唐宋以后。黄穋稻具有耐涝的特性，它能够在稻田水位超出实际需要的情况下正常生长结实。同时它还具有早熟的特点，生育期非常短，能在洪水到来之前或水退之后抢种抢收一季水稻。这些特点适合了唐宋以后经济发展和自然条件的需要，特别是与水争田的需要，使它得到了广泛的推广与普及。经过一代以一代人的努力，水稻品种不断增加。《广志》中记有水稻品种名称13个，《齐民要术》中有24个，《禾谱》46个，《稻品》35个，《授时通考》3000多个。众多的品种是长期以来人们种植、选择的结果。它们不仅满足了不同自然条件、技术条件和经济条件下种植的需要，同时也满足了人们日常生活的需要。