在1972年甘肃武威市柏树乡考古发现的东汉早期圹墓医简中，有用牡丹治疗“血瘀病”的处方，是迄今已有的资料中有关牡丹的最早文字记载。《神家本草经》载：“牡丹味辛寒，一名鹿韭，一名鼠姑，生山谷。”此书是两汉以来，有关药物的经验汇编。
牡丹观赏品种的出现，最早的记载见于隋代。隋炀帝时“辟地周二百里为西苑……诏天下境内所有鸟兽草木驿至京师（今河南洛阳）……易州（今河北省易县）进二十箱牡丹。有‘飞来红’、‘袁家红’、‘醉颜红’、‘云红’、‘天外红’、‘一拂黄’、‘软条黄’、‘延安黄’、‘先春红’、‘颤凤娇’等名”（唐·韩屋《隋炀帝海山记》）。不久隋亡，唐定都长安（今陕西西安），长安牡丹逐渐兴盛起来。[1]
唐代栽培技术有了长足的进步，已选育出重瓣品种，且以“左紫”弛名。唐玄宗时，李白为牡丹填写新词，赋清平乐3首，极写纯白、红紫、浅红等三色牡丹的丰姿秀色，以牡丹之美，赞誉杨贵妃之美貌（宋·乐史《杨妃外传》）。“云想衣裳花想容，春风拂槛露华浓”。由之牡丹之名大噪。唐敬宗时，李正封咏牡丹诗云：“国色朝酣洒，天香夜染衣。”牡丹遂有“国色天香”的誉称，更加身价百倍。在白居易任杭州刺史时，牡丹也南下杭州。此外，东北牡丹江一带建有渤海国，与唐交往甚密，遍植牡丹芍药。该地牡丹随渤海的灭亡而绝迹。
到北宋时，牡丹栽培中心移至洛阳，洛阳牡丹名冠天下。洛阳人特别推祟牡丹，养花、赏花成为风尚。“洛阳花甚多种，而独名牡丹曰花。”（宋·李格非《洛阳名园记》）当时育种技术有很大提高，运用嫁 接法 固定新变异和繁殖苗木，新品种不断涌现，所以欧阳修当年曾惊呼：“四十年间花百变！”在此基础上，牡丹专著先后问世。像欧阳修的《洛阳牡丹记》、《洛阳牡丹图诗》，周诗厚的《洛阳牡丹记》、《洛阳花木记》，张峋的《洛阳花谱》，均列举了大量的牡丹品种。后因北宋末年战乱频繁，赋税沉重，洛阳牡丹日趋衰败。 当时，陈州（今河南淮宁）、成都也栽植了大量牡丹，皆由北方引进。
到了南宋，天彭（四川彭州市）牡丹享有盛名。天彭牡丹始于唐代，杜甫曾有诗《天彭看牡丹阻水》。陆游《天彭牡丹谱》云：“牡丹在中州，洛阳为第一：在蜀，天彭为第一。”崇宁宣和年间，州民多从洛阳购回新花，从此天彭牡丹名冠两川。其时，江南牡丹亦有所发展，宋室南渡后洛阳花事衰抽，杭州却得到发展，出现一些新厅品种，如“重台九心淡紫牡丹”、“白花青缘牡丹”等。
元代是中国牡丹发展的低潮时期，长安、洛阳等地能见到的好品种已屈指可数，品种退化，重瓣品种难得一见。
明代，牡丹栽培中心移到了亳州（安徽省亳县）、曹州（山东菏泽），国都北京牡丹栽培也逐渐繁盛起来。江南太湖周围，西北的兰州、临夏也有所发展。并多延续至清代及至民国时期。
曹州与亳州皆于明代嘉靖年间引入牡丹（曹州引种牡丹可能比亳州更早），也同于万历年间达到繁盛。只是当时亳州新种较多，名声较大，故成为明代中国牡丹栽培中心。明谢在杭曾任东平府（山东东平）太守，他回忆路过曹州看牡丹的情景：“余过濮州、曹南一路，百里之中香风送鼻，盖家家畦园之中俱植之，若蔬菜然”（《五杂俎》）。又在一秀才家赏牡丹，“园可五十亩，花遍其中，亭榭之外，几无尺寸隙地，一望云锦，五彩夺目”（《五杂俎》）。到清初就有“曹南牡丹甲天下”之誉称。曹州牡丹盛于明清两代，持续时间很长。
北京自辽、金建都于此，牡丹栽培日渐兴盛。除宫室官署外，城外还有梁家园、清华园、惠安园3大名园栽培牡丹。从明朝时，牡丹被尊为国花。江南明代以江阴牡丹为盛，杭州、苏州一带也有不少种植。清代五口通商以后上海牡丹也曾名噪一时。
到了清代，皇宫内鲜花四季不断，牡丹成为科令摆设。北京花家一般从曹州购进牡丹，一部分盆栽作促成栽培供春节用，一部分植于圃地，出售苗木。
中华人民共和国成立后，中国牡丹得到恢复和发展。山东菏泽牡丹栽培面积已达5万余亩，600多个品种，已成为世界上面积最大、品种最多的中国牡丹栽培、观赏、科研中心，堪称世界之最。
中国牡丹栽培的历史，形成以黄河中、下游为主要栽培中心，其它地区为次栽培中心或重要栽培地的格局。随着朝代的更迭，牡丹栽培中心随之变换，但主要栽培中心始终位于黄河中、下游地区。其转移过程为：洛阳（隋）—长安（唐）—洛阳（五代、宋）—亳州、曹州（明）—曹州（清）。这是中国牡丹品种群形成和发展的主线。除此之外，还有几个发展中心：一是长江三角洲、太湖周围及皖东南；二是四川盆地西北隅的成都、彭州；三是甘肃的兰州、临夏；四是广西的灌阳。
阴阳平衡