元代度量衡，史书记载很少，推测其所用之器，当仿宋制之旧。量制的自然增长，在所难免，但其具体幅度，却难以觅知。元尺迄今未见有传世，史籍亦未见有明确记载，因此难知其详。元代量器也未见有流传至今，但《元史·食货志》提到：“其输米者，止用宋斗斛，盖以宋一石当今七斗故也。”这表明元代量值比宋有所增长，宋代1升容今585毫升，由此推得元代1升大致合现今836毫升。相应于度、量而言，元代权器有大量传世。这些权器在量值上没有明显的倍比关系，有些权上所刻文字自铭“xx斤秤、xx锤”。这表明现存的元权都是杆秤上的秤砣，也表明元代杆秤继承了刘承珪戥秤的传统，开始向定量秤、定量砣的方向发展。元代秤砣的大量流传，是元代商品经济发达的实物见证。但定量秤砣误差一般较大，要推算元代权衡的单位量值，可借助于刻有自重铭文的银锭得到。推算的结果，元代每斤约合现在633克。
明朝对于度量衡制度亦相当关心，仅洪武至嘉靖(1368-1566年)的近200年间，就颁发有关度量衡的法令17次。明代资本主义已经萌芽，度量衡也有所变化，出现了营造尺、量地尺、裁衣尺三个系统。营造尺长32厘米，量地尺长32-6厘米，裁衣尺又名钞尺，长度与洪武八年(1375年)发行的“大明宝钞”纸长一致，为34厘米。在量器方面，有斛、斗、升等，衡器有杆秤、天平、戥子等，均由中央政府制样颁发，不准有出入。其制度相当完备。
清朝是中国历史上最后一个封建王朝，其度量衡的发展也达到了古代度量衡科学的顶端，这主要表现在对度量衡基准的选择和制作上。清朝的康熙皇帝，对传统的礼教、典章制度十分推崇。康熙五十二年(1713年)，他组织精通音律之士编订《律吕正义》，重申累黍定律。清朝尺度比秦汉时增加许多，为使累黍结果既合古制，又与当时用尺一致，《律吕正义》巧妙地采用纵横两种不同的累黍方式，从而得出清营造尺与律尺的比例关系：“纵黍百粒得十寸之全，而横黍百粒适当入寸一分之限。以横黍之度比纵黍之度，即古尺之比今尺。”这里所谓的古尺，郧指律尺。这就是说，纵黍百粒为当时营造尺尺长(32厘米)，横黍百粒为律尺尺长(25.92厘米)，律尺1尺折合营造尺的8寸1分。按黄钟管长为律尺的9寸，则清代黄钟管长恰合古尺1尺(23厘米)。尺度确定以后，量器的容积可以通过规定体积而得以确定，砝码的轻重则可以通过规定比重而得以确定。在康熙“钦订”的《数理精蕴》中，列有度量衡表，具体规定了金、银、铜、铅等金属每立方寸的重量以及升、斗、斛、石容积的具体方寸数。这种做法，以度量衡三者相互校定来建立相应制度，是对汉代以来度量衡科学的继承和发展。以金属比重确定重量基准的方法，比用粟米的参验校正更科学。虽然这种方法会由于金属纯度问题而影响到其精确度，但对于当时的测量而言，还是能够满足需要的。
乾隆皇帝对度量衡单位的制订也很关注。乾隆七年(1742年)“御订”《律吕正义后编》，再定权量表，规定尺度和量器仍依《数理精蕴》之制，衡重则以黄铜方寸重6两8钱为标准，并由工部制造成标准器，颁行各省。乾隆九年(1744年)，又仿新莽铜嘉量和唐太宗时张文收所造方形嘉量图式，精心设计和制造了清嘉量方、圆各一，范铜涂金，列于殿堂。清嘉量设计水平很高，除了能统一反映度、量、衡基准之外，还能表现出莽尺、清律尺、营造尺三者的差别，而在形制与有关数字上又与古制一致，设计制造很不容易。正是由于康熙、乾隆等对统一度量衡的重视，清初的度量衡制度，没有出现大的混乱。
近代度量衡制度的建立
清初对于度量衡制度的制订颇为慎重，管理也较严格，取得了一定成效。清代中叶，政府对于统一度量衡之措施，不再严格执行，度量衡制度开始紊乱，并且紊乱程度随着清王朝的衰落而愈演愈烈，到了清末，已经发展到了无以复加的地步。各种形式的度量衡器具名目繁多，制度各异。就尺度而言，除法定的营造尺外，还有各种行业用尺，如所谓木厂尺、高香尺、裁尺、货尺、造船尺、织物尺、算盘尺等等。量器有市斛、枫斛、粮麦斛、百料斛、庙斛、灯市斛等等。权衡器有平秤、漕秤、盐秤、炭秤、锡秤、水果秤、茶食秤等等。吴承洛曾简单列举过各种名目和量值的度量衡器，度量衡三者每一类都高达几十种之多，量值互不相等。另外，还有各种外国制度，如英制、法制、日制、俄制等。度量衡制度的庞杂混乱，漫无定规，达到了登峰造极的程度。
清末度量衡制度的混乱，原因是多方面的。从技术因素而言，清初定制采用的方法是累黍定尺，这种方法是沿袭传统方法，本身即有不确定处，难以适应已经发展了的社会的需要，但更重要的则在于社会因素。清中叶以后，政治日益腐败，官吏贪污之风盛行，官府出纳，收入必设法加大尺斗，支出则力图调轻斤两，上行下效，制度焉能不乱。与此相关的还有法制不健全、政府的放纵软弱。清廷对于度量衡器的校验检定，并不十分重视，虽有定期校勘的规定，却未认真执行。私作者枉法牟利而不受处罚，后继者趋之若鹜，也就在所难免了。封建社会延续到它的末期，已经没有能力再去保持度量衡的整齐划一了。
造成清末度量衡制度极度混乱的另一个重要原因是帝国主义的侵略。19世纪中叶，东西方列强用军舰和大炮，强行轰开中国的大门，使中国走上了半封建半殖民地的道路。随着通商口岸被打开，外国经济侵略加剧，各国度量衡制度也纷纷输入中国。清廷既无力统一国内度量衡，更无力抗御外国度量衡制度的纷乱侵入。咸丰九年(1859年)，粤海关(广东海关旧称)权被英国人李泰国攫持，嗣后各帝国主义国家竞相效仿，使得中国的海关控制权尽数落入列强之手。海关上使用的币制和度量衡制度，中国人无权过问。各国海关衙门借口中国度量衡混乱无规，均设专款条例确立相互折算办法，由此导致了海关尺和关平秤的出现。中国度量衡史上丧权辱国的海关度量衡，就是这样产生的。
外国度量衡对中国的侵入是多方面的。例如海关由英国人管理，就用英制；邮政由法国人管理，就用米制；铁路、航路主权，英法德日俄均有染指，属于英美者用英制，属法德者用米制，属日本者用日制，属俄国者用俄制。甚至国内的商店、工厂贩卖货物，亦视货源而采取相应制度。度量衡的混乱，已无可究诘。这与帝国主义的侵略，是分不开的。
清末，变法思潮兴起。迫于压力，清廷对于度量衡制度，也不得不考虑改革。但由于积弊已久，办事拖拉，自光绪二十九年(1903年)廷臣有此提议，至光绪三十四年，政府才拟订出一个“划一度量衡制度”的方案。这次定制，因为整个国家还处于封建专制淫威之下，必须“恪遵祖制”，所以尺度仍依康熙纵黍累尺所得之营造尺为准，量器衡器，亦力求以考得之康熙制度为准，只是考虑到金属质地纯杂不同，将原由金属比重确立之衡器基准换算为由纯水1立方寸之重为标准。鉴于当时西方科学已经输入中国，方案拟订以后，清政府即派员赴国外考察，将新制与万国公制作了参证，并商请国际权度局用铂铱合金为原料制造了营造尺和库平砝码原器，以镍钢为原料制造了相应的副原器。原器和副原器于宣统元年(1909年)制成后送达中国，现保存于中国计量科学院，是中国最早的高精度之，度量衡基准器。
清末度量衡改制，首先以万国公制之公分(厘米)长度及公分(克)重量来比对营造尺长度与库平砝码重量，并按现代科学方法制作了标准器，使得中国度量衡有了自己近代确定的标准，这是度量衡沿革史上的一大进步。只是当时清王朝大厦将倾，已到了朝不保夕的地步，根本无力再去推行这套制度了。
随着清政府被推翻，度量衡改革进入了一个新的时期。当时度量衡制度紊乱错杂，毫无准则，民国初立，正是进行彻底改革的极好时机。主管此事的工商部经过反复讨论，认为应该适应世界潮流，直接采用米制，借以消除对外贸易的障碍，统一全国混乱的度量衡制度。这一提议曾送呈当时的国务会议通过，并提交临时参议院会议。只是当时的议员们只顾争权夺利，直到国会成立，亦未议决，也就无法付诸实行。
后来，北洋政府农商部成立，农商部认为公尺过长、公斤过重，与当时国民心理和习惯相差甚远，难以施行，于是于民国三年(1914年)拟订《权度条例》草案，仿效美英等国英制与米制共存的做法，采取甲乙两制并行，甲制为营造尺库平制，乙制为国际通用的米制。甲制为过渡时代的辅助制度，一切比例折合，均以乙制为准。并设权度制造所与检定所，委托农商部权度处主持其事。此一议案虽于民国四年被北洋政府以《权度法》名义公布，但因两制并用而无简单比例，难于折算，不便记忆，因此推行起来，阻力很大。特别是北洋政府政权更迭频繁，战祸迭起，军阀们醉心于争权夺利，于国计民生浑然不顾，对推行统一度量衡制度之事漠不关心，导致经费无着，使得当时已公布的《权度法》形同虚设，全国度量衡制度混乱状态依然如故，无纤毫改善。
民国十六年(1927年)，南京政府成立。因度量衡事关国计民生，南京政府对之十分重视，指示工商部负责新制度的制订及推行事宜。工商部认为事关重大，应慎重对待，首先要制定科学的标准，于是组织专家详加研究。研究的结果，大致形成了两种意见：一种主张完全推翻万国公制，依据已知的科学原理，运用科学进步所能提供的最新手段，参考中国传统习惯，制订独立的中国度量衡制度；另一种则从既应有科学的标准，又要便于国际交往，更须适应国民习惯与心理的角度出发，主张完全采用国际米制，另设辅制以资过渡，而辅制与公制之间应有最简单的比例关系。第二种意见为大多数学者所赞同，也获得工商部组织的度量衡标准委员会认可。只是辅制如何设立，也争议颇久，经过反复推敲，最后认为以徐善祥、吴承洛二人的提案为最佳。根据该提案，1公升等于1市升，1公斤等于2市斤(10两为1斤)，1公尺等于3市尺(1500市尺为1里，6000平方市尺为1亩)。这一提案以国际公制为标准，市制为过渡，但市制又系由公制演绎而出，实际上与公制成为一体，且与公制有一二三之最简单比例关系，既方便记忆，又易于折合使用，且与民间传统旧制量值相近，因此得到了当时工商部及南京政府各委员会的认可，最后经南京政府修正后，于民国十七年(1928年)7月18日以《中华民国权度标准方案》名义正式公布于众。标准方案与徐、吴方案的差异在于市斤的进率。徐、吴方案为贯彻十进制，以1斤分为10两，而南京政府最后审查时，认为市制既然属于过渡性质，且又为迁就传统习惯，不如仍用16两为斤。故此标准方案公布时，仍然维持1斤等于16两之旧制，比徐吴方案后退了一步。
《中华民国权度标准方案的公布，意味着中国度量衡制度与国际公制接轨，开始进入了近代计量的新阶段。嗣后，为了保证该方案的实施，民国十八年(1929年)2月，南京政府又颁布了《中华民国度量衡法》，然后在中央政府成立了全国度量局，负责全国度量衡行政事宜。同时扩充度量衡制造所，制造各种标准器，颁发全国各省、县。还设立了度量衡检定人员养成所，培养专业人员和检定人员，为统一度量衡事业造就技术骨干。
为了推行新的度量衡制度，当时的工商部还行文给中央各部及地方行政机关，要求协助办理，获得各界支持。海关贸易则由外交部会同财政部通令各海关总署，于民国二十三年(1934年)起一律改用新制。各省也逐步开始推行新法。然而，由于各种原因造成国民经济衰退，工业、科技及教育事业凋零，使得民国时期度量衡公制始终未能通行全国，只有与人民生活密切相关的市用制，逐步流行开来。
