中伊两国友好交往可追溯至公元前2世纪。班超的副使甘英曾到过伊朗（安息王朝），打通了从中国经伊朗通往古罗马的交通线，即丝绸之路。此后，两国往来连绵不断。1971年8月16日，中伊两国建交。2016年1月，习近平主席对伊朗进行国事访问，两国建立全面战略伙伴关系。

据中国“史书”记载，汉武帝时，张骞派其副使访问安息（即波斯），安息王令两万骑兵迎候，礼仪极为隆重。

东汉末年，安息王的太子、佛教高僧安世高也曾来汉访问，并在中国待了多年。

在中国南北朝时代，波斯派使节到中国北魏王朝友好聘问达十多次。随着双方友好往来，汉文化传至西域，西域文化传来中国，中国、伊朗等国的“丝绸之路”也全面畅通，为两国的经济及文化交流开辟了新的纪元。中国的丝绸、瓷器以及打井、炼铁、制漆、缫丝等工艺源源传入伊朗等西亚诸国，伊朗的物产如蚕豆、苜蓿、葡萄、胡桃、石榴等也源源传入中国。

到了唐代，两国往来曾达到鼎盛时期。后来，波斯遭外来侵略，波斯王亲自到唐帝国访问并请援，唐高宗封他为都督，遣将派兵护送他回国，但回国未成死于长安。其子尼列斯谋策复国未成，于唐中宗景龙年间返华也死于长安。当时，尼列斯率领数千波斯人，其中有些在唐朝当上了将军、外交官、天文学家、医学家和学者。

在战乱的宋朝，陆上的“丝绸之路”几度中断。这时，造船业开始发达，罗盘针相继使用，许多波斯人经由海路来到中国广州、扬州和泉州等地经商，有的还在那里安家落户。这就是后人称之为的海上“陶瓷之路”。据记载，中国发行钞票的方法在元朝传到了波斯，后来，波斯钞票上的图案还保留了中国文字。当时，两国的史学家还合编史书“史集”。波斯等国的西域乐舞也盛行于长安。

在明代，明成祖和中亚的沙哈鲁王子曾先后互派300人和500人的大型代表团互访；郑和七次航海访问亚非各国时，其中3次访问了波斯湾的忽鲁谟斯（即今霍尔木兹）。当时，随同郑和访问的费信曾写纪行诗句描写当地的风俗及特产。1516年，波斯旅行家阿里·阿克巴尔撰写的《中国纪行》一书，后来，成为中、伊友好交往的珍贵史料和重要见证。据考证，多年来，两国植物的传播和移植就达几十种。波斯的拜火教和摩尼教还曾在中国流行。

中伊两国在经贸合作上，中国是伊朗在亚洲的第一大贸易伙伴，也是世界第三大贸易伙伴。

中伊两国在文化上，中国同伊朗成立文化联合委员会并定期举办会议。

1971年8月16日，中国和伊朗正式建交。2015年9月28日，习近平主席在纽约联合国会见伊朗总统鲁哈尼。

2021年3月27日，中国与伊朗签订《25年全面合作计划》，推动两国关系提质升级。

2022年10月20日新华社消息，在中国共产党第二十次全国代表大会召开之际，伊朗伊斯兰联合党总书记巴达姆齐安表示，中共二十大将为伊中双边关系新发展提供良好契机，为两个历史悠久的亚洲文明古国在各领域拓展合作带来更多机遇。

两国各领域务实合作稳步开展。2022年，中伊双边贸易额158亿美元、同比增长7%，其中中方出口94.4亿美元、同比增长14.3%，中方进口63.6亿美元、同比下降2.3%。2021年3月，中伊两国签署全面合作计划。2022年1月，中伊双方宣布启动全面合作计划落实工作。

2023年3月10日，中华人民共和国代表、中共中央政治局委员、中央外事工作委员会办公室主任王毅，沙特阿拉伯王国代表、国务大臣、内阁成员、国家安全顾问穆萨伊德·本·穆罕默德·艾班，伊朗伊斯兰共和国代表、最高国家安全委员会秘书阿里·沙姆哈尼共同签署《中华人民共和国、沙特阿拉伯王国、伊朗伊斯兰共和国三方联合声明》。[7]

中伊双方合作在伊朗德黑兰大学（2007年10月）和马赞德兰大学（2016年11月）建有2所孔子学院，伊朗已有5所高校开设了中文专业。2021年是中伊两国建交50周年，双方举办了一系列文化庆祝活动，包括音乐会、汉学教育研讨会、历史文献展、联合发行纪念邮票等。[8]

2023年当地时间8月24日上午，国家主席习近平在约翰内斯堡出席金砖国家领导人会晤期间会见伊朗总统莱希。

习近平祝贺伊朗成为金砖成员。习近平强调，经过各方共同努力，此次金砖领导人会晤作出扩员决定，这是历史性事件。新成员都是具重要影响力的国家，相信将对世界产生重大影响。中方愿同伊朗在金砖等多边平台上加强合作，推动多边主义健康强劲发展。

习近平指出，今年2月总统先生成功访华后，两国各部门抓紧落实我们达成的共识，取得积极成果。很高兴在中方及伊朗、沙特共同努力下，伊沙实现和解，促进了中东安全稳定。中方愿同伊方巩固友好，深化互信，在涉及彼此核心利益问题上继续相互支持，推动中伊全面战略伙伴关系取得更多成果。

莱希表示，伊方高度赞赏并感谢中方支持伊朗成为金砖正式成员，这为伊中关系发展提供了新动能，有利于两国加强在多边平台协作，也将有利于更好推进落实习近平主席提出的全球发展倡议、全球安全倡议、全球文明倡议。感谢习近平主席为推动伊沙对话和解发挥重要作用。金砖扩员表明，单边主义正在走下坡路。伊方深化伊中全面战略伙伴关系的决心坚定不移，愿同中方共同努力，进一步密切两国全面战略合作，积极推进共建“一带一路”合作

2024年5月20日，国家主席习近平就伊朗伊斯兰共和国总统莱希在直升机事故中不幸遇难向伊朗第一副总统穆赫贝尔致唁电。习近平代表中国政府和中国人民表示深切哀悼，向穆赫贝尔第一副总统、莱希总统亲属以及伊朗政府和人民表示诚挚慰问。

习近平指出，莱希总统就任以来，为维护伊朗安全稳定、促进国家发展繁荣作出重要贡献，也为巩固和深化中伊全面战略伙伴关系作出积极努力。他的不幸遇难是伊朗人民的巨大损失，也使中国人民失去了一位好朋友。中国政府和中国人民十分珍视中伊传统友谊，相信在双方共同努力下，中伊全面战略伙伴关系一定会不断巩固和发展。