从战国中晚期起，铁器农具和灌溉技术在中原开始普遍使用，土地产出大幅提高。秦汉时期的主要农作物主要沿袭前代，只是各种作物所占的比例发生了重大变化。</p>
革命性的变化是麦子和稻子的种植更为普遍，南稻北麦在人们的粮食构成中日渐重要。</p>
当然，南稻北麦仅是一般地理意义上的作物分布。</p>
在秦岭、淮河以北，麦的种植得到大面积推广。据《汉书食货志》记载，董仲舒：“圣人于五谷最重麦与禾也”。在西汉时，种植麦子甚至引起了皇帝的重视。如西汉元狩三年（公元前120年），汉武帝“遣谒者劝有水灾郡种宿麦”（汉书武帝记））。</p>
东汉汉的光武、明、章三帝时代，每年夏季麦收季节，皇帝要亲自开镰。秋社时要登坛祭天，祀谢天道酬勤，五谷丰登。永初三年（公元109年），汉安帝“诏长吏案行在所，皆令种宿麦蔬食，务尽地力”（《后汉书安帝记》）。</p>
北方缺水，因此麦子以外，禾类种得最多的是粱和粟。这可能是由于这两种作物谷粒较大，对水分要求不高，适应性强，味道可能也好一些的缘故。</p>
南方稻谷是主要农作物，中原北方、西域焉耆和姑墨等国水网沼泽地带，也多种水稻。西汉哀帝时，水利家贾让曾向朝庭建议“多穿漕渠于冀州地，使民得以溉田……故种禾麦，更为粳稻”（《汉书沟洫志》）。秦彭在山阳（今山东西南部）任太守“兴起稻田数千顷”（《后汉书秦彭传》）。</p>
东汉时北方水稻种植也得到大面积推广。如张堪任渔阳太守，“于狐奴（今北京密云西南）开稻田八千余顷，劝民耕种，以致殷富”（《后汉书张堪传》。</p>
汉代在作物的种植中还学会了作物品种的选择培育，生产上出现了许多优良品种。据西汉《汜胜之书》载，麦已有大麦与小麦、“旋麦”（春麦）与“宿麦”（冬麦）的区分。“菽”（即豆）也有大豆与小豆、绿豆、蚕豆之分。江南的稻作农业也渐趋良种化。比较著名水稻品种有“华乡黑秬”、“滍皋香粳”（张衡《南都赋》）等。</p>