Nguồn gốc cây chanh tây vẫn là điều bí ẩn, mặc dù nó phát triển đầu tiên ở đông bắc Ấn Độ, bắc Myanmar và Trung Quốc.[2][3] Về mặt nguồn gốc gen, đây là loài lai giữa C. medica và C. aurantium.[4][5] Mặc dù có tác giả khác cho rằng chanh tây là kết quả lai giữa Citrus medica và Citrus aurantifolia.[6]

Chanh tây du nhập vào châu Âu ở gần miền Nam Ý vào khoảng thế kỷ một trong thời La Mã cổ đại.[2] Tuy nhiên, nó không được trồng rộng rãi. Sau đó, nó được du nhập vào Ba Tư và tiếp sau là Iraq và Ai Cập khoảng năm 700 Công nguyên.[2] Loài chanh này được ghi nhận trong văn liệu đầu tiên vào thế kỷ 10 trong một bài luận về nông nghiệp và được dùng làm cây cảnh trong các khu vườn hồi giáo.[2][3] Nó được phân phối rộng rãi khắp thế giới Ả Rập và vùng Địa Trung Hải vào khoảng năm 1000 và 1150.[2]

Việc trồng trọt loài cây này ổn định ở châu Âu đã bắt đầu ở Genova vào giữ thế kỷ 15. Sau đó, nó được du nhập vào châu Mỹ vào năm 1493 khi Christopher Columbus mang hạt chanh đến Hispaniola trên chuyến hành trình của ông. Người Tây Ban Nha chinh phục Tân Thế giới đã giúp phát tán hạt chanh. Nó được sử dụng chủ yếu để làm cây cảnh và cho y học.[2] Trong thế kỷ 18 và 19, chanh được trồng tăng mạnh ở Florida và California.[2]

Năm 1747, các thí nghiệm của James Lind trên các thủy thủ bị bệnh scorbut liên quan đến việc thêm vitamin C, cho thấy sự cải thiện đáng kể khi thêm nước chanh vào khẩu phần ăn của họ.[7][8]

Nguồn gốc của từ chanh (lemon) có thể đến từ Trung Đông.[2] Từ này rút ra từ tiếng Pháp cổ limon, sau đó là tiếng Ý limone, từ tiếng Ả Rập laymūn hoặc līmūn, và từ tiếng Ba Tư līmūn, một thuật ngữ chung cho trái cây họ cam quýt, cùng nguồn gốc từ tiếng Phạn nimbū (có nghĩa là chanh).[9]