在北宋时，杭州实际管辖两浙西路。淳化五年（994年），改军号为宁海军节度。大观元年（1107年）升为帅府，辖钱塘、仁和、余杭、临安、于潜、昌化、富阳、新登、盐官九县。当时人口已达20余万户，为江南人口最多的州郡之一。经济繁荣，纺织、印刷、酿酒、造纸业都较发达，对外贸易进一步开展，是全国四大商港之一。杭州历任地方官，十分重视对西湖的整治。元祐四年（1089年），著名诗人苏东坡任杭州知州，再度疏浚西湖，用所挖取的葑泥，堆成横跨南北的长堤（苏堤），上有六桥，堤边植桃、柳、芙蓉，使西湖更加美化。又开通茅山、盐桥两河，再疏六井，使卤不入市，民饮称便。
经过北宋150多年的发展，到了南宋时，开始了杭州的鼎盛时期。南宋建炎三年（1129年）升为临安府，治所在钱塘。辖钱塘、仁和、临安、余杭、于潜、昌化、富阳、新城、盐宫九县，地域与唐代大致相当。绍兴八年（1138年）定行在于此，杭州城垣因而大事扩展，当时分为内城和外城。内城，即皇城，方圆九里，环绕着凤凰山，北起凤山门，南达江干，西至万松岭，东抵候潮门，在皇城之内，兴建殿、堂、楼、阁，还有多处行宫及御花园。外城南跨吴山，北截武林门，右连西湖，左靠钱塘江，气势宏伟。设城门13座，城外有护城河。由于北方许多人随朝廷南迁，使临安府人口激增。到咸淳年间（1265~1274年），居民增至124万余人（包括所属县）。就杭州府城所在的钱塘、仁和两县而言，人口也达43万余人。
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