北宋时，棉花在两广和福建普遍种植，南宋是推广到长江流域。当时南方种植的棉花是从东南亚一代传入的木棉，结桃多，产量高。福建一代有“木棉收千株，八口不忧贫”的说法。棉花逐渐成为两宋时期重要的经济作物，这为棉纺织业的兴起创造了条件。当时已经有一套擀、弹、纺、织的棉纺织工具。比如“宋人《纺车图》”和“出土的南宋棉毯”，体现宋朝高超的棉纺织技术）由于棉纺织业兴起的时间不久，棉纺织品在当时居民的衣料中还不占主要地位。
经过元朝特别是在明朝，随着棉花的大面积种植以及棉纺织技术的发展，促使棉纺织也兴盛起来。
棉布逐渐成为全国人民主要的衣着材料。棉布生产进一步发展，呈现出取代价昂的丝织品和产量少的麻制品的趋势。《天工开物》的作者宋应星说：“凡棉布寸土皆有”，“织机十室必有”。（《天工开物》卷二）棉纺织业在江南的松江地区十分发达，被誉为“以棉布衣被天下”。
棉纺业使用的加工工具有明显的改进。棉花去籽工具的搅车，原来需两人操作，晚明只用一人。徐光启指出：“今之搅车，以一人当三人矣，所见句容式，一人可当四人，太仓式两人可当八人。”明末的纺纱车，改进元代以来的“三”纺车为“四”乃至“五”纺车，大大提高了纺棉纱的功效。（《农政全书》卷三十五）
棉纺业的发展和当时棉花种植面积扩大与产量的提高，有着直接的关系。据记载，“海上官民军灶垦田几二百万亩，大半种棉，当不止百万亩。”（《农政全书》卷三十五）上海至太仓是一个大产棉区，也是一个商品棉花的集散地。明末大诗人吴伟业作《木棉吟》说：“眼见当初万历间，陈花（棉花）富户积如山。福州青袜乌言贾，腰下千金过百滩。看花人到花满屋，船板平铺装载足。黄鸡突咀啄花虫，狼藉当街白如玉。市桥灯火五更风，牙侩肩摩大道中。……昔年河北载花去，今也栽花遍齐豫。北花高捆渡江南，南人种植知何利。”（吴伟业《梅村家藏稿》卷十，后集二）从这首诗中可以看出，万历时江南棉花生产和交易的盛况，到万历时，棉花大面积种植在山东河南地区已渐普及，而且北花已经向南方倾销。南北棉花产量的激增，直接促使棉纺业的发展。松江府上海县生产的“标布”，销路甚好，“富商巨贾操重资而来市者，白银动以数万计，多或数十万两，少亦以万计。”（《阅世编》卷七）苏州的木棉布也很著名。
浙江嘉善县棉纱、棉布生产发达。当时有“买不尽松江布，收不尽魏塘纱”之谣。（《浙江通志》卷一○二，物产）北方棉纺业的发展，由于气候干燥，棉绒断续，不能成缕，虽也能成布，但质量欠佳，棉布生产遇到困难。万历时，北直隶肃宁县的织工创造出提高棉布质量的方法，“多穿地窖，深数尺，作屋其上，檐高于平地仅二尺许，作窗棂以通日光。人居其中，就湿气纺织”，因而织出了高质量的棉布。肃宁县所出产的市匹，足当松江产量的十分之一，质量越来越好，其细密程度几与松江的中等品相类。（《农政全书》卷三十五）