西湖原是一個潟湖。遠在秦朝時，西湖還是一個和錢塘江相連的海灣。聳峙在西湖南北的吳山和寶石山，是當時環抱着這個小海灣的兩個岬角。後來由於潮汐的衝擊，泥沙在兩個岬角淤積起來，逐漸變成沙洲。此後日積月累，沙洲不斷向東、南、北三個方向擴展，終於把吳山和寶石山的沙洲連在一起，形成了一片沖積平原，把海灣和錢塘江分隔了開來，原來的海灣變成了一個內湖，西湖就由此而誕生了。
西湖，最早據東漢班固《漢書》卷二十八《地理志》記載：“武林山，武林水所到之處出。東入海，行八百三十里”。一般認為，武林山即今靈隱、天竺一帶羣山的總稱，而發源於這一帶的南澗，北澗等山澗匯合為金沙澗，東流注入西湖，是西湖最大的天然水源。因此“武林水”之名是最早見於記載的西湖的名字。北魏酈道元《水經注》記載：“縣南江側，有明聖湖，父老傳言，湖有金牛，古見之，神化不測，湖取名焉”。此時衍生出西湖較早的另外兩個古稱：明聖湖和金牛湖。
約東漢時，一名叫華信的地方官，在西湖以東地帶築塘抵捍錢塘江鹹潮而得名錢塘湖。這是唐唐以前西湖通用的名稱。白居易詩文中每每提及錢塘湖，如《答客問杭州》中“山名天竺堆青黛，湖號錢塘瀉綠油”。詩人張祜也有詩作題為《早春錢塘湖晚》。
