勐海是雲南西南的一個縣，這裡原先是車裡宣慰司（土司中級別較高的）的領地，這裡有成片的古茶林。由於缺少文獻的佐證，這些茶林的種植者和種植年代有些模糊。
1910年，清政府幫助車裡土司平定了勐海土司和勐遮土司之間的內訌，同年，漢族商人張堂階在勐海開設了勐海歷史上的第一個茶莊。當時，勐年產茶葉不足兩千擔（每擔相當於50千克），全部運往思茅加工。1923年以後，由於經緬甸、印度進入西藏的茶路的發現，很多人到勐海設立茶莊，壓制茶葉後直接出境。
1939年初，剛成立的雲南中國茶葉貿易股份有限公司決定派遣范和鈞、張石城兩先生赴勐海（當時叫佛海）調查茶葉產銷情形，並籌建年產5000箱機制茶的實驗茶廠。
4月，由雲南省財政廳投資的“雲南思普區茶葉實驗場南糯山（當時南糯山歸車裡縣管理）制茶廠”成立。
4月1日，范和鈞、張石城由昆明出發，經大理、保山、臘戌、仰光、景棟等地，最終於5月26日到達佛海。
8月1日，南嶠（在今勐海縣勐遮）農場場長李升(字茂堂)率本公司技工25名赴佛海工作，月底到達。同月，招收9名本地學生進入進廠。
9月下旬，制茶十八日，計製成白茶一種，紅茶三種，綠茶二種，磚茶二種，藏銷緊茶一種，老青茶三種，合計得一千一百七十斤。
10月14日，范和鈞離開佛海，茶廠由張石城代為管理。
1940年1月1日，“中國茶葉貿易股份有限公司佛海實驗茶廠”（勐海茶廠前身）正式成立，范和鈞任廠長。
2月27日，第二批工人、學生、職員隊伍四十餘人抵達佛海。
本年1月，由雲南全省經濟委員會認墊新滇幣二十六萬元，雲南中國茶葉貿易股份有限公司及雲南富滇新銀行各認墊新幣十二萬元，成立雲南全省經濟委員會佛海服務社。范和鈞暫任經理。
本年，佛海實驗茶廠生產紅茶93擔，綠茶39擔，圓茶400擔（委託同昌號和玉溪人陳璽加工）。另外，雲南全省經濟委員會佛海服務社生產緊茶1000擔。
1941年，佛海茶廠主要生產紅末茶，同時，佛海茶廠和佛海服務社大量收購私商緊茶，從1941年秋到1942年春，收購緊茶超過一萬兩千擔，部分運到葛倫堡銷售，部分被炸，部分疏散在勐海各茶莊。
1942年，由於日軍攻入緬甸，佛海茶葉出境通道被阻，同時，日機轟炸佛海，佛海茶廠大多數員工撤退，茶廠進入保管期，廠方物資由佛海服務社李拂一負責接收，刀國棟、周光澤等留守。
1943年，佛海茶廠生產高檔白茶318市斤。
1945年，李拂一將部分1942年存留的緊茶賣給馬鼎臣的鼎興號。
1946年，佛海茶廠1942年所收購的緊茶數千擔被售與思茅恆盛公，後者將這批茶全部銷往西藏。
1947年，佛海茶廠留守的職員周光澤，利用佛海茶廠的油印機開辦《佛海旬刊》，共出版10期。
1950年3月，佛海縣臨時人民政府接管佛海茶廠。茶廠共有：三層樓房一幢，二層樓房兩幢，25千瓦發電機一台，18千瓦發電機一台，24千瓦發動機一台，2千瓦電動機一台，牛力發動機一台，烘茶機兩台，切茶機一台，牛力揉茶機一台，平圓機一台，沖床、車床等多種。
1951年，省茶司派王興、楊秉葵、唐慶陽等籌備恢復佛海茶廠的生產，王全面負責，楊負責行政，唐負責業務。1952年正式開工生產，少量加工紅茶；大量收購青毛茶，同時收購私商洪記、可以興、雲生祥等茶莊生產的緊茶交省公司銷售。公司名稱為：“中國茶葉公司佛海茶廠”。九月十四日，由中國茶葉總公司統一註冊「中茶」牌商標，註冊證號為第8071號，並要求全國國營茶廠統一使用此商標，佛海茶廠的產品除藏銷茶品外，都使用中茶牌商標。1984年以前，勐海茶廠全部出口茶和大部內銷精緻茶均須調至昆明，由“省茶司”再行分配轉調。
1953年9月，茶廠更名為“中國茶業公司西雙版納茶廠”。同年接管了主要生產紅茶的南糯山茶廠。由於公司業務、人事管理並不一致，因此，勐海茶廠很長時間沒有正廠長，只有負責人，（副廠長中的一員），這些負責人中有：劉國棟、胡傑、嚴振儒、周培榮等。由於當時全國的國營茶廠統一使用“中茶”商標，勐海茶廠作為中國茶葉公司的業務下屬單位，茶廠名稱的更改並不一定反映在包裝上，舊的包裝和圖章仍可以使用。
1954年4月，佛海茶廠更名為“雲南省茶業公司西雙版納茶廠”，茶廠開始加工緊壓茶、綠茶。
1956年2月，更名為思茅專區勐海茶廠。中國茶葉公司改為中國茶葉出口公司。雲南僑銷圓茶和青毛茶均調廣東省茶葉公司出口或重新拼配。
1957年，茶廠改隸雲南省商業廳經濟作物局。茶廠改革制茶機具，加工能力猛增。
1958年，勐海茶廠為解決運輸難等問題，開始將勐海縣調運公司內部的毛茶原料經過蒸軟壓成大方塊運輸，昆明、下關茶廠收到原料後再復蒸解塊。
1959年，勐海茶廠開發出“勐海方茶”、“普洱方茶”、“勐海沱茶”、“勐海磚茶”等新產品。
1961年1月，更名為“勐海縣茶廠”。新茶路1號現址和老茶廠自由街和平路8號同時使用。同年，中國茶葉出口公司改名為中國茶葉土產進出口總公司。
1963年1月，茶廠更名為“雲南省勐海茶廠”。
1964年，勐海茶廠副廠長周培榮參與了雲南省在勐海進行的雲南大葉種茶全面測定和用雲南大葉種製做高品質紅茶的技術研究。
1966年，中國茶葉土產進出口公司雲南茶葉分公司成立。
1967年，將心臟形的緊茶改為長方磚形，使用中茶牌商標。
1970年，中國土產、畜產進出口總公司成立，專營茶葉出口業務。茶廠又更名為“勐海縣茶廠”。
1972年，中國土產、畜產進出口總公司雲南茶葉分公司成立。我們現在所見到的“雲南七子餅茶”大多是這一時期以後的。
1974年，生產普洱茶（熟茶）6擔，以後逐年增加。當時，由於發酵技術的原因，勐海茶廠的高級別熟散茶（如三四級、五六級茶）因湯色、老味等指標達不到外商要求，因此，以“雲南青”名義出口。
1976年，雲外茶業字第84/45號文件為勐海茶廠普洱茶規定了如下七個茶號：雲南七子餅75727682雲南普洱茶7409274102雲南青（茶）743427456274782。昆明的7581磚，7663沱、7763磚等茶號也在這一文件中給以規定。這裡，散茶第三、四位、緊壓茶第三位代表原料等級；散茶第五位，緊壓茶第四位代但表茶廠，昆明茶廠1，勐海茶廠2，下關茶廠3，普洱茶廠4。
1978年，普洱茶（熟茶）的加工量躍居各精製茶之首。這一年，勐海全縣共加工精製茶27797擔，其中綠茶3675擔，紅茶7403擔，緊壓茶（普洱生茶）6936擔，特種茶（普洱熟茶）9783擔。
1982年，更名為“勐海茶廠”。周培榮去世。如果以范和鈞為第一任廠長，周培榮是文革後被任命的勐海茶廠的第二任廠長。
1983年，雲南七子餅茶獲省優質產品、商業部優質產品稱號。同年，唐慶陽被任命為第三任廠長，並於年底退休。
1984年，鄒炳良接任勐海茶廠廠長，為勐海茶廠的第四任正廠長。
1985年，勐海茶廠應香港南天公司要求，創製出8582（生茶）、8592（熟茶）兩種新茶號。
1986年，普洱茶10級、8級分獲省優稱號。
1988年，勐海茶廠在八達、布朗山開闢兩個萬畝茶園基地，為以後勐海茶廠的原料供應打下很好的基礎。同年，勐海沱茶獲全國營養食品“熊貓杯”銀獎。
1989年，“大益”商標註冊成功，作為茶廠自主品牌開始了海外市場推廣。勐海茶廠此舉是對中國土產畜產進出口公司要求屬下各茶廠使用中茶牌商標時必須繳付使用費的一個對策。同年，普洱茶散茶79562、79092、79102獲省優稱號。
1990年，勐海沱茶、普洱方茶等獲得省優稱號。
1992年，“宮廷普洱”被授予雲南名茶稱號。
1993年，勐海茶廠重新調整、規範了各茶號普洱茶的拼配比例。1993年以後，政府組織的茶葉評獎漸漸被各種協會、活動組委會等所組織的評獎所代替，勐海茶廠獲得過眾多的金、銀、銅獎，不錄。
1996年1月，“勐海茶葉有限責任公司”掛牌成立，公司（茶廠）實行兩塊牌子、一套班子、獨立核算的經營管理模式，開始多種經營，投資啤酒廠、玩具廠等領域。
1996年~1998年，盧雲任廠長
1998年10月~2002年，阮殿蓉任廠長。
1999年，勐海茶廠獲綠色食品和有機（天然）食品雙認證。
2002年~2004年，鄭躍任廠長。從2000年到2004年，勐海茶廠的產品豐富而多樣，很多產品是經銷商訂製茶，部分還是來料加工茶，這使得大益茶的辨認成了一門複雜的學問。
2004年10月，雲南博聞投資有限公司全面接手勐海茶廠。
2005年11月25日，勐海茶廠率先在西雙版納州取得食品生產質量安全（QS）許可證。
2006年1月1日，勐海茶廠全面啟用包裝防偽系統。勐海茶廠巴達基地被列為國家級勐海縣普洱茶種植農業標準化示範區。
2007年，雲南大益茶業集團註冊成立，《雲南省普洱茶加工工程技術研究中心》在勐海茶廠掛牌。
2008年，勐海茶廠通過ISO9001HACCP認證；大益發起設立“中華愛茶日”，在勐海正式啟動。在國家商務部、外交部要求和安排下，大益普洱茶作為國禮茶贈送給到訪的俄羅斯新任總統梅德韋傑夫，成為中國茶行業普洱茶的代表；大益茶製作技藝被列入國務院公布的第二批國家級非物質文化遺產名錄。
2009年，大益茶專營店授權系統全面啟動，針對渠道客戶的認證、授權、監督的建立。
2010年，大益茶業集團正式簽約成為第16屆亞運會茶產品供應商，大益茶道院正式註冊成立；大益茶業集團新成員——東莞大益茶業科技有限公司正式成立；勐海茶廠喜迎七十周年華誕；十二月，大益博士後科研工作站揭牌儀式在勐海茶廠舉行。
2011年，大益集團投資開發的項目——“西雙版納茶禪世界旅遊度假區”成功簽約成為第十四屆西雙版納邊貿會引進的二十二個重點項目之一。勐海茶廠入選國家商務部評定的“中華老字號”名錄。