中秋一词最早出现在《周礼·春官·大司马》中，其中提到“中秋夜迎寒”。这条史料将中秋与中春并列，中春是春季的中间一个月即农历二月，中秋则是秋季的中间一个月即农历八月。然而，中秋节真正进入中华传统节令序列的时间很晚，在唐朝之前并没有中秋节这个节日。
唐高祖武德年间编纂的《艺文类聚》中的《时令部》收录了多个节日，但未见中秋节的记载。中秋节的出现是多种因素叠加的结果，包括千秋节转化、古人玩月传统、道教长生信仰以及域外习俗传入等。
庆祝唐玄宗李隆基生日的千秋节是中秋节的重要来源之一。开元时期，君臣互赠金镜，这些金镜多为月轮形状，上面刻有月宫、桂树、嫦娥、月兔等月亮元素。尽管千秋节后来停废，但铸镜热给人们长时间的心理暗示，引导人们将注意力转向天上的一轮明月。
中国文人自古以来就有赏月、玩月的传统。早在中秋节出现之前，赏月已成为文人诗词歌赋创作的重要主题。唐代之前，文人赏月并不局限于某一月，但唐代之后逐渐固定在中秋即八月，尤其是八月十五夜。唐人认为一年之中月最圆时莫过于八月十五夜。
唐德宗贞元十二年，福建士子陈可封在长安华阳观邀请几位好友一同玩月赋诗。陈可封认为仲秋尤其是“八月十五夕”最适合玩月，这一观点成为中晚唐几乎所有士人的共识。
无论是文人举头望月还是玄宗月宫一游，都与道教信仰密切相关。道教认为月宫是仙界的象征，嫦娥飞升月宫是因为服用了长生不老仙药。大唐盛世时期，人们希望长寿长生、长享太平安乐，对道教信仰中的月亮产生了浓厚兴趣。
从八月五日玩月到八月十五望月的转化与安史之乱后社会心理对团圆的强烈需求有关。安史之乱后，人们对阖家团圆充满渴望，赋予八月十五的满月以别样的情思。白居易和徐凝等诗人在八月十五夜写下许多赞美月亮的诗句，表达了对团圆的祈盼。
朝鲜半岛的新罗非常重视八月十五日，会举行射箭等活动。西域的龟兹国也在这一天举行行像和透索等娱乐活动。这些域外习俗对中秋节的形成也起到了推动作用。
在多种因素共同作用下，中秋节最终在宋朝形成。北宋孟元老和南宋吴自牧分别在《东京梦华录》和《梦粱录》中详细描述了开封和临安的中秋节庆活动。虽然中秋节没有正式在唐朝成形，但八月十五赏月等核心元素已在唐朝基本具备，成为中华文化的一部分。