レモンの原産地は上記のとおりインドのヒマラヤ山麓である。レモンの原種であるシトロンは古くから地中海沿岸において盛んに栽培されてきたが、レモンが栽培され始めた当初はシトロンと混同されることも多く、栽培時期の開始については不明な点も多い。ただし、イスラム帝国の成立以前にサーサーン朝ペルシアにおいてペルシア人が栽培していたことはほぼ確実である。サーサーン朝を征服したアラブ人たちもレモンを取り入れ、大々的に栽培するようになった。レモンが独立して文献に現れるのは904年のことで、アラブ人の農業書にシトロンと区別されて記載された。9世紀にはイスラム帝国が征服したシチリア島にレモンが持ち込まれ、以後シチリアは現代にまで至るレモンの大産地となった。

11世紀にノルマン人がシチリアを征服したことで、レモンはヨーロッパ大陸に持ち込まれた。しかし高緯度のヨーロッパのほとんどの地域ではレモンを栽培はできず、レモンや柑橘類は富の象徴とされた。

15世紀にはイタリアやスペインで盛んに生産されるようになった。

17世紀に全盛期を迎えたオランダでは静物画が盛んに描かれた。レモンはその高級感から人気の題材であり、レモンを中心に描いた多くの静物画が現在でも残っている。同じく17世紀にはフランスを中心にオランジュリーと呼ばれる柑橘類栽培用の温室が富裕層の間で建設されるようになり、レモンもこの温室の中の主要な樹木の一つとなっていた。17世紀半ばには、イタリア北端に近いガルダ湖の北西岸に位置するリモーネ・スル・ガルダにヨーロッパ最北のレモン農園が作られた。ガルダ湖畔は温暖な気候だがレモンが自然に生育するほどではなく、リモナイア（レモンハウス）と呼ばれる避寒用の小屋を建て、その中にレモンの木を植え、夏は屋根を外し、冬はレモンの木ごと屋根で覆って越冬させた。このレモンは、レモンの獲れないアルプス山脈以北の人々に珍重され、蒸気船と鉄道の登場によって競争力を失う19世紀末までの200年以上の間、この地区の重要な産業となっていた。またこうしたリモナイアはガルダ湖だけではなく、コモやルガーノといったイタリア北部の湖水地方にわたって広がっていた。

近代においてはその医療効果が着目された。1753年、イギリス海軍省のジェームズ・リンドは壊血病が食生活から来ると推測し、実験によってこれを証明した。この実験の中で、レモンやレモンジュースが壊血病に効果があることが発見された。もっとも、リンドの実験はあくまで食生活と壊血病との関係性を立証するものであって、レモンのほかにも多くの食物が推薦されていた。1768年のジェームズ・クックの第1回航海において、クックはこの結果をもとにザワークラウトを大量に積み込み、またレモンなど柑橘類を食べることを奨励することによって、3年間の長期航海にもかかわらず壊血病で1人も命を失うことなく航海を終了し、この実験の正しさが認められた。その後、1795年にはこれらの結果をもとに、イギリス海軍は自国の艦船にレモンジュースを積み込み船員に配給することを義務づけた。これによってイギリス船員の壊血病患者は、1780年 - 1795年の24%から1798年 - 1806年の11%にまで激減した。こうしたレモンはラム酒のカクテルであるグロッグと組み合わされて船員に提供され、これによってグロッグのレシピにはこれ以降レモンジュースが加えられるようになった。また、こうしたレモンの壊血病への効果の立証と船舶への積み込みの義務づけはレモンの消費を拡大させるきっかけとなり、レモン農園は各地に拡大していった。

レモネードは古くからレモンによって作られてきたが、レモンが高価な時代にあってはレモネードもまた高価な飲み物だった。しかし1630年代に入ると砂糖とレモンの供給拡大によってフランスでレモネードが一般的な飲み物の一つとなった。この時代のレモネードはしばしば酒を混ぜられていたが、19世紀のアメリカにおいては、レモネードは禁酒運動と結びつき、ノンアルコールの飲料となった。このレモネードは、健康的な飲み物として1870年代以降消費が拡大した。

レモンは寒さに弱いため、栽培適地は冬暖かく、夏に乾燥する地域が適しており、このため世界の大産地にはイタリアやスペイン、南カリフォルニアなど冬季温暖・夏季乾燥の地中海性気候のところが多い。日本での栽培地はウンシュウミカンなどの柑橘類の栽培地と同じく西日本の暖地であるが、なかでも特に上記条件に当てはまる瀬戸内海地方で栽培されることが多い。

耐寒性は-2℃から-4℃までであり、それを下回ると枯死することもあるため、風の強い地域や霜の降りる地域では寒さ対策が必要となる。棘の多い品種では棘で実に傷がつきやすくなり、かいよう病の原因となりやすいため、風の少ないところで栽培するか長い棘を切ってしまう必要がある。レモンの葉は軟らかいため害虫がつきやすく、アゲハチョウなどの幼虫には、レモンの葉を食性とする種がある。こうした食害もレモンの重大な脅威の一つである。潮風に強いため、海岸沿いでの栽培も可能となっている。レモンの木1本で100個から150個ほどの果実が採れる。栽培される種類も比較的豊富である。