中国数学的源头可以追溯到殷商时代。殷墟甲骨文中已出现完整的十进制数字系统，商代先民在历法、土地丈量与赋税征收中积累了最早的数学知识。西周时期「六艺」教育中的「数」，是中国有记载以来最早的数学教育。春秋战国百家争鸣，墨家与名家在辩论中触及几何与逻辑问题，《周髀算经》所载「勾三股四弦五」的商高定理，比古希腊毕达哥拉斯的发现更早，标志着中国数学从实用走向理论的萌芽。

两汉是中国数学体系的形成期。约成书于东汉初年的《九章算术》，系统总结了先秦至汉代的数学成果，以 246 个应用问题覆盖方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程、勾股九大类，包含世界上最早的系统分数运算、比例理论、开方算法与线性方程组解法（「方程」章中的直除法与高斯消元法思想一致，却早了近两千年）。《九章算术》此后一千多年一直是中国数学教育的核心教材，其体例影响了东方数学两千年的面貌，并与《几何原本》并称为世界数学史上的两大经典。

魏晋南北朝是中国古典数学理论成就的巅峰。刘徽注释《九章算术》，以「割圆术」运用极限思想求得圆周率约 3.14（徽率），并提出「出入相补」原理给出众多公式的严格证明，使中国数学从「算」走向「证」。此后祖冲之将圆周率精确到 3.1415926 与 3.1415927 之间，并给出密率 355/113，这一纪录领先世界约一千年；其子祖暅提出「幂势既同，则积不容异」的祖暅原理，比意大利卡瓦列里早了约 1100 年。《孙子算经》中「物不知数」问题则孕育了后世的中国剩余定理。

隋唐一统后，数学进入制度化发展的时代。唐初李淳风奉命注释《周髀算经》《九章算术》等十部算经，合称《算经十书》，成为国子监「算学馆」的钦定教材——这是世界上最早的官方数学教育体系，日本、朝鲜相继仿效。天文学家僧一行在制定《大衍历》时发展了「大衍求一术」，把一次同余组解法推向一般化；他还主持了世界上第一次子午线实测。王孝通的《缉古算经》则首次给出三次方程的数值解法。这一时期中国数学随丝绸之路与印度、阿拉伯数学互相交流，印度数码与三角函数知识开始传入。

宋元时期是中国古典数学的顶峰，也是当时世界数学的最高峰。贾宪提出「增乘开方法」并画出开方作法本源图（即杨辉三角，比帕斯卡早约 600 年）；「宋元四大家」秦九韶、李冶、杨辉、朱世杰把方程术推向极致：李冶的天元术首次引入设未知数列方程的思想；秦九韶《数书九章》的大衍总数术完整解决一次同余组问题（比高斯早 554 年），正负开方术可解任意高次方程；朱世杰《四元玉鉴》以「四元术」解多元高次方程组，并系统研究高阶等差级数求和。可惜这批成果在明代几近失传，直到清代才被重新发掘。

明代商品经济发展，实用算术取代理论研究成为主流，程大位《算法统宗》以歌诀形式推广珠算，风行东亚三百余年；但宋元数学家的高深成果却在明代几近失传，形成一段沉寂期。转折发生在明末：1607 年徐光启与利玛窦合译《几何原本》前六卷，「几何」「点、线、面、直角」等译名沿用至今，开创了中西数学交融的新纪元。清代梅文鼎会通中西，明安图、李善兰等在幂级数展开、组合数学上作出世界级贡献，李善兰与伟烈亚力合译的《代微积拾级》是中国第一部微积分著作。

二十世纪初，一批留学欧美的青年数学家回国创业，在战乱中为中国现代数学奠基。姜立夫创办南开数学系，熊庆来执掌清华算学系并破格延揽自学成才的华罗庚，陈建功、苏步青在浙江大学创立「陈苏学派」。1935 年中国数学会成立。抗战烽火中，华罗庚的《堆垒素数论》达到解析数论世界一流水平，陈省身在高斯-博内公式的内蕴证明与示性类理论上开创整体微分几何的新纪元，许宝騄在数理统计上取得国际公认的成果。中国数学家首次以系统性的原创工作进入世界数学的前沿视野。

新中国成立后，华罗庚、陈省身等学者归来，1952 年中国科学院数学研究所成立，数学教育迅速普及全国。陈景润 1973 年证明哥德巴赫猜想「1+2」，陆家羲解决世界级组合设计难题，吴文俊创立「吴方法」开辟机器证明新领域。改革开放后中国数学加速融入世界：丘成桐 1982 年成为首位华人菲尔兹奖得主，华人数学家大会（ICCM）1998 年创立；中国队在国际数学奥林匹克中多次夺得团体第一。2026 年，王虹与邓煜同时获得菲尔兹奖，成为首批中国籍得主，标志着中国数学真正屹立于世界前沿。