西汉时期丝织业也是比较发达的，纺织技术也有很大的提高。当时，长安和临淄（山东淄博市）是全国丝织业的中心。长安设有东西织室，临淄和陈留襄邑（河南睢县）等地设立了大规模的官营作坊，作坊的织工常达数千人之多。在丝织业发达的城市里，也有富商大贾经营的作坊。农民家庭则主要是纺织自己穿用和缴纳赋税的麻布、葛布和绢帛，有时也出售一小部分纺织品。

丝织品的种类很多，官营作坊以生产比较贵重的锦、绣、纱縠为主。1972年，从长沙马王堆汉墓出土的文物中，有保存完好的绢、纱、绮、锦、起毛棉、刺绣、麻布等丝麻织品，这些绚丽多彩的高级丝织物，用织、绣、绘、印等技术制成各种动物、云纹、卷草及菱形等花纹，反映西汉的纺织技术已经达到很高的水平。特别是一件素纱禅衣，薄如蝉翼，轻若烟雾，其重量仅49克，充分显示了中国古代劳动人民的创造才能。在山东临沂银雀山出土的西汉帛画和汉画像石中已有单锭纺车的图像。特别是1956年在江苏铜山洪楼出土的画像石上面刻有几个人物在织布、纺纱和调丝操作的图像，展示了一幅纺织生产的生动情景。