杭州西湖的名称最早记载于东汉班固《汉书》卷二十八《地理》:“武林山，武林水遍天下。东入海，八百三十里”。一般来说，武林山是今天灵隐、天竺一带山脉的总称，发源于此地的南涧、北涧等山涧汇入金沙江，向东流入西湖，是西湖最大的天然水源。所以“武林水”这个名字是西湖最早的有记载的名字。
北李玮道源《水经注》记载:“在县城南江边，有明升湖，父辈长辈传言湖中有金牛，古已有之，伪经难测，故湖名何？”这时，西湖的另外两个古老的名字就衍生出来了:明升湖和金牛湖。
“西湖”之名，是由于更早的钱塘郡，隋代以后由西湖之西迁至城东，即原来在城东的钱塘湖，现在位于城西。位于湖的西部，取名西湖，和全国其他地方同名的都一样。最迟在唐代，“西湖”这一名称已被频繁使用，也是白居易的诗，所以“西湖”一词也经常被使用，如他的诗《西湖晚归，回首顾山寺赠客》、《别西湖》等。
北宋诗人苏轼(东坡)在他的著名诗句“湖上饮酒楚清，晚下春雨”中，吟诵“欲比西湖，总宜淡妆”。之后，西湖又获得了西湖的美誉。
除了上面提到的名字，西湖还有许多别名，如龙川、前园、韩石湖、放生池、尚湖、高适湖、岳明湖、仁美湖等等。每个别名都有自己的起源。
