早在秦、漢以前，農業就脫離了粗耕階段。到了秦、漢時代，農業生產技術有了更大的發展。到漢武帝時期，農業生產技術更是突飛猛進，無論是生產工具的改良、耕作方法的改進，還是水利事業的開發，都出現了前所未有的進步。
漢武帝宏偉的“文治武功”事業，是在殘酷壓迫和剝削農民血汗勞動的基礎上建立起來的，但是他在總體上順應了封建社會的發展趨勢，借助於專製主義的政治製度，在組織和發展漢代農業生產方麵，是起了重大作用的。
征和四年（前89 年），漢武帝所下的一道自我反省罪過的詔書《輪台罪己詔》，這是他真正改變以往那種好大喜功、不惜民力、窮兵黷武的作風和政策的開始，由此把治國的重點從戰爭轉向了發展生產、與民休息，實行富民政策。
不久之後，漢武帝就以田千秋為相，封其為富民侯，以表明他推行富民、養民政策的決心。田千秋這個人敦厚，有智慧，居位稱職，他忠實執行漢武帝晚年的“富民”政策。目睹連年治獄、誅罰特多、臣民恐懼的景象後，他深思熟慮，執政行事既安慰漢武帝又寬舒天下。
不久之後，漢武帝下詔說：“方今之務，在於力農。”號召全國官吏和百姓，要把注意力集中到農業生產上來。“農為天下之本”，這是漢武帝接受前人經驗和自己長期統治的認識。他在位54 年，不停地大事興作，耗掉農民無數血汗，也有不少教訓。但他在總體上遵循並實行了“農為天下之本”這個原則。
漢武帝任命著名的農學家趙過為搜粟都尉，任務是管理農業生產技術，提高糧食產量。趙過總結勞動人民的經驗，提出了一種叫“代田法”的新耕作方法。
這種耕作方法是以寬一步、長百步的一畝地為例，縱分田地為三甽三壟。甽深一尺，寬一尺；壟台壘土高出地麵，也是寬一尺。種子播於甽中。苗長高時，不斷挖撥壟土培固甽中之苗的根部，使之根耐旱抗風。第二年，甽、壟互換其位，以調節地力。西北地區雨少風大，所以說這是一種適合當地自然條件的比較科學的耕作方法。
《漢書·食貨誌》中記載：
過能為代田，一畮三甽，歲代處，故名代田，古法也。
代田法的技術特點：
一是溝壟相間。種子播種在溝中，待出苗後，結合中耕除草將壟土壅苗。其作用是防風抗倒伏和保墒抗旱，實際上體現了畎畝法中“上田棄畝”的原則。
二是溝壟互換。壟和溝的位置逐年輪換，今年的壟，明年變為溝；今年的溝，明年變為壟，這就是代田法得名之由來。由於代田總是在溝裏播種，壟溝互換就達到了土地輪番利用與休閑，體現了“勞者欲息，息者欲勞”的原則。
三是耕耨結合。代田法每年都要整地開溝起壟，等到出苗以後，又要通過中耕除草來平壟，將壟上之土填回到壟溝，起到抗旱保墒抗倒伏的作用。
趙過為了使代田法的推廣有確實的把握，曾做了長期準備和細致安排，他有計劃、有步驟地進行了試驗、示範和全麵推廣等一係列工作。
首先在皇帝行宮、離宮的空閑地上做生產試驗，證實代田法的確能比一般其他的田地每畝可增一斛，為推廣確定了前提條件。
然後是設計和製作了新型配套農具，為順利推廣代田法創造了良好的生產條件。
其次是利用行政力量在京畿內要郡守命令縣、鄉長官、三老、力田、有經驗的老農學習新型農具和代田耕作的技藝，為推廣代田法奠定了技術基礎。
再次是先在命家田、三輔區域公田上作重點示範、推廣，並逐步向邊郡居延等地發展。最後在邊城、河東、三輔、太常、弘農等地廣泛推行，並取得了成效，從而得到民皆便代田的成功。
成功之後，各邊城、河東、弘農、三輔等地區都紛紛學習代田法。農業生產工具得到了改良。中國古代長期使用的主要農業工具是耒耜。
耒耜為木器，操作用人力，既累又慢，大大限製了生產的發展。為了配合代田法的實行，趙過還製造各種精巧的農具。
他自己設計的耬車，是一種精巧的播種機。這種播種機由耬架、耬鬥、耬腿、耬鏟等構成，可播種大麥、小麥、大豆、高粱等。播種機分有一腿耬至七腿耬多種，以兩腿耬播種較均勻。其中的三腳耬，下有三個開溝器，播種時，用一頭牛拉著耬車，耬腳在平整好的土地上開溝播種，同時進行覆蓋和鎮壓，一舉數得，省時省力，所以效率可以達到“日種一頃”。
他還設計了耦犁，這是一種由兩牛合犋牽引、三人操作的一種耕犁。兩人在前各牽一牛，一人在後扶犁；還有一種單長轅犁，一人在前牽兩牛，一人在後扶犁，控製犁轅。平都縣令光發明了一種人力犁。使用這種犁，人力多的一天能墾耕30 畝，人力少的一天也能墾耕13 畝。
由於是新農具，用慣了耒耜的農民不習慣使用，需要給他們傳授新的操作方法。日理萬機的漢武帝對這個具體問題也考慮到了，他給級別二千石的地方官下了詔令，指示他們組織各級地方官，會同農村基層組織的鄉官三老、力田、裏父老等人，學習使用這種新農具。
農忙季節來到之前，在三輔附近和全國主要農業耕作區，經常可以看到地方官組織各地鄉官下田學習耕種。他們學會了，再傳授給農民，從而掀起了學習新技術、使用新工具的熱潮。
在這些有力措施的保證下，疲憊不堪的農民得以在土地上辛勤耕作。流離失所的農民開始回歸故裏，拋荒的土地重新得到墾殖。官吏的剝削相對減輕，農民的生產積極性得到發揮，農產品開始小有蓄積。
因此，漢武帝對代田法和各種先進的農具高度讚揚。這使得漢武帝時期的農業生產，比漢初有了明顯的發展。農業是漢王朝的主要生產部門，也是封建國家財政來源的基礎。農業生產的發展，促進了手工業的發展和商業的繁榮。農工商賈各興其業，使西漢的經濟發展進入了鼎盛階段。高度發展的經濟，為漢武帝的政治、軍事作為提供了雄厚的物質基礎。
漢武帝時期農業生產突飛猛進地發展，是我國古代農業生產的一次革命，也是漢帝國強盛的基礎。西漢勞動人民用他們的汗水和智慧，為建造漢帝國的強固基礎，開鑿了無數的磐石。