中国是世界上的农业起源中心区之一。中国的农业起源可分为两条源流：一是以长江中下游地区为核心、以种植水稻为代表的稻作农业起源；二是以沿黄河流域分布、以种植粟和黍两种小米为代表的北方旱作农业起源。考古发现揭示，在中国可能存在着第三条独立的农业起源源流，即分布在珠江流域地区、以种植芋头等块茎类作物为特点的热带原始农业起源。
农业起源是一个漫长的社会经济演变过程。考古资料显示，中国古代农业起源的过程经历了数千年之久，起始自10000年前出现的人类耕作行为，完成于距今5000年前的农业社会建立。其间，采集狩猎在人类生活中的比重日渐衰落，农业生产的比重日渐增大，最终农业生产取代采集狩猎成为人类社会经济的主体，标志着社会发展进入农业社会阶段。
南方稻作起源与发展
现今世界上主要栽培作物的驯化时间大多是起始于距今10000年前后，这与更新世末期至全新世初期的全球气候变化直接关联。目前，在中国发现的10000年以前的古代稻遗存出土自四处考古遗址：江西万年县的仙人洞遗址和吊桶环遗址、湖南道县的玉蟾岩遗址，以及浙江浦江县的上山遗址。其中，仙人洞、吊桶环和玉蟾岩是洞穴遗址，上山遗址虽是露天遗址，但仅发现了一座疑似房屋遗迹，说明这一时期的古代先民仍处在季节性半定居状态。
这四处考古遗址均出土了大量的动物骨骼，经鉴定全部都属于野生动物遗骸；出土的石器和骨器都属于狩猎工具或加工工具，没有发现明确的农耕工具。由此可见，当时的社会经济仍属于采集狩猎阶段。然而，在这四处考古遗址均发现了水稻遗存，例如上山遗址浮选出土了炭化稻米，在出土的红烧土残块内发现了炭化稻壳，以及在陶土中掺入稻壳的陶器制作技术。据此推测，稻已经成为当时人们生活中不可或缺的植物种类，古代先民在采集野生稻的同时，很有可能开始实施了某些耕种行为。
在农业起源研究中，耕种是一个特定概念，专指人类为了有利于植物的生长而采取的各种行为，如平整土地、砍伐烧荒、播撒种子、除草管理等。耕种行为是栽培作物驯化的前提，也是农业形成的先决条件，所以人类耕种行为的出现可以作为农业起源过程起步的标志。
距今8000年前后是农业起源的关键阶段，出现了常年定居村落，陶器制作逐渐标准化，磨制石器的比例不断增加，开始了真正意义上的农耕生产和家畜饲养。
目前，在中国发现的明显带有稻作农业特点的早期考古遗址都属于这个时期，例如湖南澧县的彭头山遗址和八十档遗址、浙江萧山的跨湖桥遗址和嵊州的小黄山遗址、河南舞阳的贾湖遗址和邓州的八里岗遗址等。这些考古遗址都出土有水稻遗存，以及间接反映农耕生产的田间杂草遗存，同时也出土了菱角、莲藕、橡子等通过采集获得的野生植物遗存。根据量化分析发现，与采集获得的野生食物资源相比，水稻遗存并不具备明显的优势。
另外，这些遗址出土的动物遗骸都是以鹿为代表的野生动物为主，家养动物的出土数量非常少，说明与种植业相伴的家畜饲养业刚刚起步。农业的起源是一个渐变过程，在这个过程的早期阶段，古代先民虽然已经从事稻作生产，并开始饲养家畜，但食物来源仍然主要依靠采集狩猎。当时的社会经济主体应该是采集狩猎（渔猎），属于农业生产范畴的水稻种植和家畜饲养，仅是辅助性的生产活动。
距今7000—6000年间的河姆渡文化对稻作农业起源研究具有重要意义，21世纪初在河姆渡遗址附近又发现一处属于河姆渡文化时期的考古遗址，即田螺山遗址。
在田螺山遗址出土了异常丰富的植物遗存，包括水稻、菱角、橡子、芡实、南酸枣核、柿子核、猕猴桃籽以及各种杂草植物种子。根据量化分析，水稻是当时人们最重要的食物资源，但采集获得的橡子、菱角、芡实等仍然是不可或缺的食物构成。这说明在河姆渡文化时期，虽然稻作生产已经成为了社会经济的主体，但尚未完全取代采集狩猎，由于当时的稻作生产水平较低，仍需要通过采集狩猎补充生活资料来源。
漫长的稻作农业起源过程在良渚文化时期终于完成。良渚文化是分布在环太湖地区的新石器时代晚期文化，测定年代在距今5200—4300年间。良渚文化时期，环太湖地区的考古遗址数量骤增，反映出人口大幅度增长，这应该与稻作农业的高速发展直接相关。在良渚文化分布的核心区域即浙江余杭地区，发现了一座宏伟的良渚古城，在古城的北部和西北部还发现了大型水利工程，这些建设工程需要投入的劳动量十分巨大。
一个距今5000年前的区域性古代社会群体竟然有如此强大的社会组织能力，抽调大量劳动力从事与基本生活资料生产无关的劳役，反映出当时的稻作农业生产已经发展到相当高的水平。水稻单位面积产量增加，仅需要投入一部分社会成员从事农业生产就可以为全社会提供充足的粮食。这清楚地说明，至迟在良渚文化时期或更早，长江中下游地区已经完成了由采集狩猎向稻作农业社会的转变。
北方旱作起源与发展
北方旱作农业起源的过程与南方稻作农业的十分相似，但略有不同。中国南方地区的石灰岩洞穴分布广泛、发育良好，考古发现了许多旧石器时代末期至新石器时代初期的洞穴遗址。但在中国北方地区，属于这个时期的考古遗址屈指可数，而且大多是露天遗址，例如北京门头沟的东胡林遗址、河北徐水的南庄头遗址、河南新密的李家沟遗址、山西吉县的柿子滩遗址等。
其中，东胡林遗址出土了少量的炭化粟粒。东胡林遗址的面积很小，发现有墓葬、灶坑和灰坑，但未发现房址，出土的动物骨骼均被鉴定为野生动物遗骸。很显然，东胡林遗址古代先民属于半定居的采集狩猎群体，但出土的炭化粟粒又说明，东胡林人很可能已经开始耕种小米。
在中国北方发现的明显带有农耕特点的早期考古遗址也是属于距今8000年前后这个关键时期，例如河北武安的磁山遗址、河南新郑的裴李岗遗址和沙窝李遗址、山东济南的月庄遗址、甘肃秦安的大地湾遗址、内蒙古敖汉的兴隆沟遗址等。
这些考古遗址或多或少都出土了粟和黍两种小米遗存。通过分析发现，这个时期的古代先民已经开始从事种植粟和黍的旱作农业生产，但采集狩猎活动仍然是生业形态的主导。换句话讲，在旱作农业起源过程的早期阶段，社会经济也表现为以采集狩猎为主、农耕生产和家畜饲养为辅的生业模式。
距今7000—5000年间的仰韶文化时期是中国北方地区古代文化高速发展的时期，在渭水流域、汾河谷地、伊洛河流域等几大黄河支流地区发现的仰韶文化时期考古遗址已多达2000余处，经过发掘的也有近百处。
通过在几处仰韶文化时期考古遗址开展的植物考古研究发现，早在距今6500年前后的仰韶文化早期，即半坡时期，农业生产在社会经济生活中已经占据了重要的地位，但通过采集获得的菱角、藜籽等可食用野生植物，仍然是当时的食物资源之一。随着技术和社会的发展，农业生产比重逐渐增大，采集狩猎的作用逐渐降低。当发展到距今5500年前后的仰韶文化中期，即庙底沟时期，采集狩猎的必要性已经微不足道了，以种植粟和黍两种小米为代表的旱作农业生产终于取代采集狩猎，成为仰韶文化社会经济的主体，中国北方地区进入农业社会阶段。
中国农业起源过程全部完成，南方和北方均进入农业社会阶段之后，稻作农业的生产技术和生产规模不断发展，但以水稻为主体农作物的生产特点至今都没有改变。然而，北方旱作农业在发展进程中又发生了一次重大的转变，大约在距今4000年前后，起源于西亚的小麦传入中国。凭借其优良的高产品质，小麦对中国本土的粟和黍两种小米产生了冲击，并逐步取代小米成为北方旱作农业的主体农作物。从此奠定了数千年来“南稻北麦”的中国农业生产格局，一直延续至今。