汉朝的纺织技术得到了很大的发展。
单锭纺车在汉朝已经普遍使用。古代第一架纺车究竟是谁和什么时候发明的，现在还不能确定。从文献上看，西汉杨雄在《方言》这部著作里，就曾有单锭纺车的记载。从山东临沂银雀山发现的西汉帛画和汉画像石，以及1956年在江苏铜山洪楼出土的汉画像石看来，单锭纺车早在汉代便已成为民间普遍的纺纱工具了。汉代的纺车结构很简单，纺车上使用着绳轮传动。这种纺车可以加拈，合并粗细不同的丝或弦。另外，这种纺车还可以制造纬纱用的纤子。西汉的单绽纺车与过去的纺坠相比，提高效率大约20倍。
从江西贵溪岩墓中出土的织机零件和汉画像石可看出，大约在春秋战国时期，中国已在原始腰织机的基础上，发明了脚踏提综开口的踏板织机。2007年，距今约2500年（春秋中晚期）的江西靖安李洲坳东周墓葬中出土了中国第一块密度最高的织锦实物，每厘米织物经线240根。这种高密度的织锦实物是无法通过原始腰织机纺织而成的，也间接证明了在春秋时期，中国已经发明了踏板织机。踏板织机在秦汉时已广泛使用，这种织机，虽然仍是简单、原始的，但比腰织机的纺织速度快了许多倍，在当时，已经是最先进的织机了。踏板织机是中华民族引以为傲的发明，后来经由“丝绸之路”逐渐传到中亚、西亚和欧洲各国。欧洲到6世纪才开始出现这类织机，到13世纪才广泛采用。
一般的织机只能织出平纹的织物，而要织造带有复杂花纹的织物，就要在织机上再加提花装置。在提花机出现之前，织物上的花纹要通过挑花来完成。挑花的方法有两种：挑一纬织一纬，或者挑一个循环织一个循环。古人摸索出一个方法，将挑花杆“软”化，即用综线来代替挑花杆，这就是多综式提花机。多综式提花机在西汉已经出现。四川成都天回镇老官山汉墓出土的四部织机模型，是迄今发现最早的提花机实物。它们由竹木构成，结构复杂，部件上残存有彩色丝线。其中一部织机略大，高约50厘米、长约70厘米、宽约20厘米，其他三部略小，大小相近，高约45厘米、长约60厘米、宽约15厘米，初步判断是蜀锦织机的缩小模型。织机上残存有多片综框，是一种多综式提花机。出土织机的墓葬据推测在西汉景帝、武帝时期，因此提花机的出现年代应不晚于公元前1世纪。
汉朝提花机操作笨拙，效率较低，织一匹花绫得用两个月左右的时间。三国曹魏初年，扶风(今陕西兴平)的发明家马钧对其进行改进。改进后的提花机不仅更精致，更简单适用，而且生产效率也比原来的提高了四、五倍，织出花纹更加精美，很快得到推广。
提花机是中国古代一项极为重要的发明，它的出现对世界近代科技史也有影响。1801年，借鉴花楼机上挑花结本的提花原理，法国人贾卡发明了新一代提花机，用穿孔纹版代替花版，从而使丝织提花技术进入了一个新时代，也为以后电动提花机取代手工提花机创造了条件。
