從文獻記載來看，中國大約在西周時期已進入鐵器時代。《詩經·秦風》中，有“駟孔阜”的詩句。是最早的“鐵”字，是馬色如鐵的意思。《國語·齊語》中說，管仲向齊桓公建議：“美金以鑄劍戟，試諸狗馬；惡金以鑄鈕夷斤屬斤，試諸壤土。”有人認為這裏的“美金”指青銅，“惡金”指鐵，是用來鑄造農具的。郭沫若認為，“如果齊桓公既已使用鐵作為耕具，則鐵的出現必然更要早些，一種有使用價值的物質要真正被有效地使用，是要費相當長遠的摸索過程的，特別是在古代，因此鐵的最初出現，必然還遠在春秋以前”。
近年來的考古發現與研究已經證實了上述論斷。據1984年《中國考古學年鑒》報道，河北滿城要莊西周遺址內發現一件鐵器，可是至今未見分析鑒定的結果；1978年在甘肅靈台縣景家莊春秋一號墓出土的一把銅柄鐵葉劍，年代屬春秋早期，鐵劍經北京鋼鐵學院取樣做金相分析，因全部鏽蝕嚴重，觀察未獲結果。年代較早的還有在陝西鳳翔的秦公一號墓出土的鐵工具4件，此墓由14C測定，年代為公元前870±150年，亦屬春秋早期。在靈台和鳳翔出土的鐵器的年代也已接近西周末期，說明我國在西周時期已初步進入鐵器時代當屬無疑。
2.春秋戰國時期的煉鐵技術
我國春秋戰國時代人工冶煉的鐵有塊煉鐵和生鐵兩種。一般認為，最初的煉鐵技術，大多采用塊煉鐵。這種方法是將鐵礦石和木炭一層夾一層地放在煉爐中，點火焙燒，在650～1000℃溫度下，利用炭的不完全燃燒產生一氧化碳，遂使鐵礦中的氧化鐵還原成鐵。但由於炭火溫度不夠高，致使被還原出的鐵隻能沉到爐底而不能保持充分熔化狀態流出。人們隻好待鐵煉成，煉爐冷卻後，再設法拆爐將鐵坨取出。這種鐵塊表麵因夾雜渣滓而很粗糙，狀若海綿，顯不出銅那樣明顯的金屬性，有的還不如青銅堅韌。
對春秋末期和戰國初期的鍛造鐵器檢驗表明，所用原料就是塊煉鐵。例如江蘇六合程橋2號春秋晚期墓出土的鐵條，就是塊煉鐵製成，基體為鐵素體，含碳量在0.004%以下，含有大量氧化鐵以及延伸的氧化鐵-矽酸鹽共晶體組成的夾雜物；湖北大冶銅綠山古礦井出土的鐵耙和鐵鑽也都是用塊煉鐵製成，鐵耙含碳量為0.1%，鐵鑽含碳量為0.06%；河北易縣燕下都44號戰國晚期墓葬出土的全部鍛造兵器以及長沙龍洞坡、河南輝縣固圍村等地出土的部分鍛件都可能是塊煉鐵產品。
塊煉法需要毀爐取鐵，使生產間斷，還要對鐵塊反複鍛打，清除夾雜物，所以生產效率很低，而且燃料消耗也很大，但生產設備和工藝遠較冶鑄生鐵簡易，便於就地取材和因陋就簡。塊煉法生產的塊煉鐵，含碳量很低，矽、鋁、硫、磷等元素的含量也都很低，因此性能柔軟，可鍛造器物，其缺點是結構疏鬆，含有較多夾雜物，主要是由氧化鐵和矽酸鹽組成的共晶體，因而不剛強、不耐用，但是經過滲碳處理成鋼以後，就能克服這個缺點。春秋以後很長一段時間，在大量生產鑄鐵的同時，也還生產塊煉鐵，用做鍛造鐵器和滲碳製鋼的原料。即使在西漢晚期炒鐵（鋼）技術發展起來以後，塊煉鐵也並未因此銷聲匿跡，仍然在一定的領域裏發揮著自己的作用。
到了春秋中後期，我國的煉鐵技術已經達到較高的水平。在熟練地掌握了塊煉法煉鐵後，我國又在世界上最早就發明了生鐵冶鑄技術。據《左傳·昭公二十九年》記載，周敬王七年（前513），晉國鑄造了一個鐵質刑鼎，把範宣子所製定的《刑書》鑄在上麵，其序文是：“冬，晉趙鞅、荀寅帥師域汝濱，遂賦晉國一鼓鐵，以鑄刑鼎，著範宣子所為《刑書》焉。”鑄刑鼎的鐵，是作為軍賦向民間征收來的，這說明最遲春秋末期出現了民間煉鐵作坊，而且已較好地掌握了生鐵的冶鑄技術。
近年來相繼出土了一些春秋末期吳、楚等國的鐵器遺物，其中江蘇六合程橋吳墓出土的鐵丸，經檢驗為白口鑄鐵件；在湖南長沙楊家山65號墓出土的鐵鼎，經金相學考察證明是萊氏體的鑄鐵；長沙窯嶺15號墓出土的鐵鼎係用含有放射狀石墨的麻口鐵鑄成，含碳約4.3%；湖北銅綠山古礦井出土的戰國中晚期鐵錘為麻口鐵。
這些事實充分證明，最遲在公元前6世紀的春秋晚期，我國已經能以高溫液體還原法冶煉生鐵。生鐵的冶煉在冶金史上是一個劃時代的進步。歐洲一些國家在公元前1000年前後已能生產塊煉鐵，公元初羅馬雖已偶爾能得到生鐵，但因性脆多廢棄不用，直到公元14世紀才使用鑄鐵，其間經曆了十分漫長的發展道路。而我國之所以能夠很早就發明生鐵冶鑄技術，是由於當時冶煉工匠繼承和發展了青銅冶鑄技術，能建造很高大的煉爐，有經驗豐富的鼓風技術，以取得高溫，使還原出的生鐵充分熔成流動性很好的鐵水。
生鐵的冶煉工藝，在原料和燃料上與塊煉法基本相同。它們之間主要的差別在於冶煉溫度不同。塊煉法的爐溫為1000～1200℃。在生鐵冶煉過程中，爐溫較高，被還原生成的固態鐵會吸收碳、硫和磷，這種吸收隨著溫度的升高，速度就會加快；另一方麵，鐵吸收碳後，熔點隨之降低，當含碳量達到2.0%時，熔點降至1380℃，當含碳量達到4.3%時，熔點最低，僅1146℃。所以當爐溫到達1200℃時，就完全能使鐵充分熔化，從而得到了液態的生鐵，並可以很方便地直接用於澆鑄成器。
生鐵冶煉技術的出現，改變了塊煉鐵的冶煉與加工都較費工費時的狀況，煉爐可連續使用，提高了生產率，降低了成本，使得大量提煉鐵礦石和鑄造出器形比較複雜的鐵器成為可能。這就為鐵器的普及打下了良好的基礎，同時也為我國古代煉鐵技術的發展開拓了自己獨特的道路。
河南輝縣出土的戰國的鐵
在冶煉生鐵的初期，由於溫度還不夠高，矽含量也較低，致使生鐵中的碳在冷卻凝固時不能成為石墨狀態，而成為碳化三鐵（Fe3C），與奧氏體狀態的鐵在1140℃共晶，而且含硫、磷較多，因此，煉出的生鐵性脆而硬，熔化溫度低，鑄造性能雖好，但強度不夠，經不起鍛打。這種生鐵隻能用於鑄造鐵具，不能鍛打成型，製造堅韌的兵器。從河北興隆燕國礦冶遺址出土的大批鋤等農具，就是由這種白口生鐵鑄成的。為了克服白口生鐵的脆性，最遲在公元前5世紀的春秋戰國之交，我國又創造了鑄鐵柔化處理技術。所謂柔化處理就是把白口鑄鐵進行退火處理，使碳化鐵分解為鐵和石墨，消除了大塊的滲碳體，並使大量的硫、磷雜質燃燒掉，使白口鐵變為展性鑄鐵（可鍛鑄鐵或韌性鑄鐵）。對在洛陽水泥製品廠灰坑出土的春秋戰國之際的角锛和鐵鏟的考察表明，它們都是白口生鐵經過一定的柔化處理而得到的可鍛鐵。
鐵锛經過脫碳退火，表麵冷卻後形成一層珠光體組織，使鑄件減小了脆性，提高了韌性，改善了性能，但這一脫碳層很薄，表明退火的溫度較低，大約為750℃，退火的時間也不長，這可以認為是可鍛鑄鐵的初級階段，屬於白心韌性鑄鐵。鐵鏟則做過進一步的退火處理，除表麵是脫碳層以外，中心部分已有發展得比較完善的團絮狀石墨組織，成為黑心可鍛鑄鐵。可鍛鑄鐵的出現是冶金史上又一劃時代的事件，它使得生鐵廣泛做生產工具成為可能，大大增長了鐵器的使用壽命，加快了鐵器替代銅器等生產工具的曆史進程。
戰國中期以後，鐵器已取代銅器成為主要的生產工具，冶鐵業已在十分廣大的地區普遍建立起來，成為一種關係到國計民生的重要手工業，其生產規模也急劇擴大。如山東臨淄齊國故都冶鐵遺址的麵積約40萬平方米；河北易縣燕下都城址內有冶鐵遺址3處，總麵積也達30萬平方米。這時出現了許多著名的冶鐵手工業中心，如宛（今河南南陽）、鄧（今河南孟縣東南）、邯鄲等地，出現了像魏國的孔氏、趙國的卓氏、齊國的程鄭等一批因冶鐵致富的大鐵商。鐵器的使用推廣到社會生活的許多方麵，《孟子·許行章》有“許子以鐵耕乎？”的話，這是文獻上關於當時已使用鐵農具的記載。河北石家莊趙國遺址出土的鐵農具已占全部農具的65%，遼寧撫順蓮花堡的燕國遺址出土的鐵農具在全部農具中已占85%以上。這些考古發掘的事實證明，鐵農具在當時的農業生產中逐漸取得了主導地位，而且這一時期出土的鐵器，包括從兵器到各種手工具和生活用具，種類繁多，數量激增，質量完好，出土的地點幾乎遍及全國各地。又據《管子·輕重乙》記載：“一農之事，必有一耜、一銚、一鐮、一辱、一椎、一，然後成為農；一車必有一斤、一鋸、一工、一鑽、一鑿、一求、一軻，然後成為車；一女必有一刀、一錐、一箴、一銖，然後成為女。”這說明當時鐵器已成為各行各業必不可少的工具了。
戰國時期我國的鐵礦開采技術也有長足的進展，在長期的找礦實踐中，人們發現了礦苗和礦物的共生關係。《管子·地數篇》中說：“山上有赭者，其下有鐵；上有鉛者，其下有銀；上有丹砂者，其下有黃金；上有慈石者，其下有銅金。此山之見榮者也。”所謂“山之見榮”，就是礦苗的裸露。戰國時期發現或開發的鐵礦也很多，《管子·地數篇》說，當時“出鐵之山，三千六百九山”。《山海經·五藏山經》所載產鐵之山共有37處，分布於今陝西、山西、河南、湖北四省，即在戰國時代秦、趙、韓、楚、魏等國統治地區，其中以在韓、楚兩國者較多。