与桂有关的神话传说主要有《吴刚伐桂》《桂花仙子》《月落桂子》。
《吴刚伐桂》是古代中国核心月亮神话。相传汉朝西河人吴刚学仙犯错，被罚到月宫砍伐五百丈桂树。这棵桂树神奇之处在于随砍随合，伤口永不愈合，吴刚只能终日劳作，这一惩罚成为永恒的象征。该故事最早见于唐代《酉阳杂俎》，与中秋节紧密相关，体现了古人对月亮阴影的浪漫想象。
《桂花仙子》是流传于湖南等地的民间传说。故事中，八仙之一的何仙姑将金簪埋于南岳山，金簪化为桂树，何仙姑化身桂花仙子。有一位书生因擅长画桂花而与仙子结缘，这引起了湘江龙子的嫉妒。仙子施展法术，将龟相化为石龟进行镇压，还用书院石鼓封堵龙宫出口，石鼓后来化为石鼓山。此传说融合了爱情与奇幻元素。
《月落桂子》是唐代杭州灵隐寺的传说。中秋夜，月中桂子坠落凡间，和尚拾得桂子后播种，最终长成满山林木。杭州的“月桂峰”也因此得名。白居易“山寺月中寻桂子”、柳永“三秋桂子”等诗句均源于这个传说，它成为了文人墨客笔下月亮与桂花交融的经典意象。
