前221年，秦统一六国后，在今灵隐山麓设县治，称钱唐县，属会稽郡。《史记·秦始皇本纪》中有这样的记载：“三十七年十月癸丑，始皇出游……过丹阳，至钱唐，临浙江，水波恶……。”这是史籍最早记载“钱唐”之名。现在的杭州市区，当时还是随江潮出没的海滩，西湖尚未形成。

西汉承秦制，今杭州仍称钱唐，会稽郡西部都尉治。平帝元始四年(4年)，改钱唐县为泉亭县。新王莽始建国元年(9年)，改余杭县为进睦县。东汉建武元年(25年)，复名余杭。属吴郡。这时杭州农田水利兴修初具规模，并从宝石山至万松岭修筑了第一条海塘，西湖开始与海隔断，成为内湖。

三国时，余杭入吴国版图，属吴郡，隶扬州，钱唐县并为吴郡都尉治。

开皇九年(589年)，废钱唐郡，改置杭州，州治初设余杭，次年移钱唐。大业三年(607年)，又改杭州为余杭郡，钱唐、余杭仍为所属。唐武德四年(621年)复余杭郡为杭州，为避国号讳，改钱唐为钱塘。