绍圣元年（1094）十月，被朝廷以“讥斥先朝”罪名贬谪惠州，在惠寓居了两年又七个月。同情、关心民生疾苦，揭露时政黑暗，劝说地方官吏为民办好事，因此深受惠州人民的爱戴，得到惠州人永恒的纪念。 他当时被贬时的官职名称是"宁远军节度副使惠州安置。
钟情惠州山水，游览了罗浮山、白水山、汤泉及西湖中诸多胜景，写下了很多诗文，赞叹惠州山水风光之美，抒发忧国忧民的胸怀。与惠州人交朋结友，上至地方官，下至文人百姓，甚至黄婆这样的卖酒人家，都是他的朋友。
贬惠期间，听闻元佑党人永不叙复，“已绝北归之望”，遂决计“买田筑室，作惠州人矣”。在白鹤峰买数亩地建屋二十间，栽植果木，凿井取水，令其子迈挈诸子孙至惠居住，以遂“长作岭南人”的宿愿。可是好景不长，居住40天后，又遭贬海南。此后其子孙诸人一直居住到东坡内迁才离去。
东坡去后，在惠州留下了东坡井、合江楼，嘉佑寺、白鹤峰东坡故居、西新桥等一批文化遗址，还写下诗词160首，书信、文章300多篇，为惠州人民留下了一笔珍贵的文化遗产。
惠州太守赵汝驭在银冈岭创建“聚贤堂”，又称为“十二先生祠”，以纪念唐、宋以来对惠州经济文化最有贡献的先哲名儒“十二先生”（陈 偁 、苏轼、陈荛佐、陈鹏飞、古成之、张宋卿、留正、许申、苏过、陈瓘、陈奂），作为讲学授道的场所。宝祐二年（公元 1254 ），惠州太守刘可刚进一步把“聚贤堂”改为书院，并以惠州西湖命名，即“丰湖书院”，成为当时广东四大著名书院之一。它一直是惠州的最高学府和惠州西湖的名胜古迹，清代名士宋湘的名联“人文古邹鲁，山水小蓬瀛”是书院最好的写照。
据张友仁《惠州西湖志》记载，惠州西湖周围有四泉：
一、清醒泉：在丰湖西南的螺山、小挂榜山之间的桃花源内，得名于明正德十五年（1520）。惠州知府甘公亮修大通桥（圆通桥），汲饮此泉，谓此泉不入世味，宜名“清醒”，遂得名。清初，曾任明朝兵部司务的归善人姚子蓉筑山庄于泉旁，把此地易名姚坑，泉名姚坑泉。现该泉在东江体育场市体校内。
二、菩萨泉：在丰山原永福寺旁，鳄湖边。现该泉早已湮没，具体位置无从查考。
三、蟹眼泉：又名濯眼泉，在今市党校南100米处的惠樟公路旁。公路扩宽，该泉乃被湮没。
四、珍珠泉：在古榕山古榕寺旁。古榕山在鳄湖旁，紫薇山后。
惠州西湖在东汉时期仍然是荒野之地，东晋在湖边建有龙兴寺，唐朝改名为开元寺，唐中宗年间，位于西山上的泗洲塔建成。北宋张昭远居于惠州的舍人巷时，将湖命名为郎官湖。同朝代余靖作下的“重山复岭，隐映岩谷，长溪带蟠，湖光相照”之句则是描述西湖最早的佳句之一。北宋治平三年（1066年）惠州的知州陈称对西湖进行了治理，称筑了平湖堤、拱北桥，以及点翠洲上的孤屿亭、湖光亭等建筑，并养鱼灌田，乡民收获甚丰，西湖也因此而被称为丰湖。
北宋绍圣元年（1094年），苏轼被朝廷贬至惠州安置，携妻妾王朝云和儿子苏过在惠州度过了三年，期间时常游览西湖，写下了许多咏吟西湖山水的诗词。他在绍圣二年（1095年）写下的《江月五首》是最早以惠州西湖为主题的诗，当中更有“一更山吐月，玉塔卧微澜”的名句。同月，他在《赠昙秀》诗中，将丰湖称作西湖，是“西湖”这一名称最早的来源。惠州西湖也因此在苏轼诗词的传播下得以扬名。苏轼还带头捐资在西湖边上筑桥修堤，绍圣三年（1096年）六月，堤坝和西新桥建成，后人为纪念苏轼将堤坝取名为苏堤。同年，苏轼的爱妾王朝云去世，苏轼将她葬在惠州西湖大圣塔（今泗洲塔）下的松林中，并在墓上筑六和亭以纪念她。
南宋淳祐四年（1244年）惠州建立聚贤堂，后来改称为丰湖书院，初时的丰湖书院位于银岗岭，清朝康熙三十三年（1695年）迁至西湖的丰湖半岛上，在明清两代，丰湖书院都是惠州的最高学府。丰湖书院在清朝和民国时期曾多次被毁，又多次重修，目前残存的丰湖书院遗迹多为清朝嘉庆六年（1801年）惠州知府伊秉绶重修后的遗迹，书院古朴牌坊上的匾额“丰湖书院”和楹联“人文古邹鲁，山水小蓬瀛”为伊秉绶请来主持丰湖书院的著名诗人宋湘所撰写。
古代的惠州府城一直建于西湖边上，位于西湖的东面，民国时期惠州府城的城墙拆除、扩修马路，出现了岭南骑楼街，但全城仍然处于西湖的东面。1950年代至1980年代城市逐浙扩展，形成三面环湖的态势，西湖的景区大幅缩减，湖岸山麓建满杂乱的房舍，湖水开始受到污染。据统计，建国后的40年，西湖湖水面积减少了46%。1989年之后，惠州政府开始重视城市规划，西湖景区才得以保护。
