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桃山文化是指安土桃山时代（1568—1598）的文化，这一名称主要用于美术史领域。在文化史上，一般把17世纪前半期包括在内，直到宽永年间的江户时代初期，大约80年间的文化统一称为桃山文化。此时的日本还没有进入“锁国”时代，统治者们取消了垄断商业特权的行会，允许日本国内自由贸易，鼓励对外贸易，整理了货币，促进了商品流通。其政策的重要支持者便是在堺、博多等地经营海外贸易的大商人。
家永三郎认为，在桃山时代“依然流动着前代以来的自由奔放的风气，在国际上也积极与世界各国交流通商，勇于进取的气运依然强烈，在文化的世界里也充分呈现出锁国以后所看不到的，泼辣豪放的特色”
。这一时代真正属于町人的文化还不成熟，桃山文化的主要承担者是成为新的统治者的武将们，以及为之服务的豪商们。“他们那种不拘常规、阔达豪放的精神得到了忠实的反映。在这一时代的文化中，充满了强大的力度感，不同于高雅却纤弱的古代贵族文化，也不同于烂熟但颓废，格局狭小的江户町人文化。”
尾藤正英认为桃山文化有三点特色：第一，实用的、功能性的事物产生了新的美。例如作为军事防御设施的城堡，成为日本特有的美术性建筑之一。第二是行动性。例如姬路城“迷宫般的建筑物配置”以及“由桂离宫、修学院离宫所代表的环游式庭院构造”，“不是静止的观赏对象。”“是一种在行动中体现出来的美。”第三是社交性。其代表是城中的“书院建筑”御殿，特别是其中用来接待客人的“对面所”。“不仅如此，用拉门以及墙壁隔开，用金碧辉煌的华丽的屏风画装饰的大多不是个人的居室，而是用来谈话以及举行社交仪式等的场所。可以说过去时代的会所的传统在那里得到了继承。”
坂本太郎则认为，桃山文化作为转折期的文化，由于排除了因袭，当然具有自由清新的特点，但这一时代文化的新鲜感的前提主要有三点：其一是没有受过旧文化影响和拘束的地方下级武士成了天下的霸主。他们为了夸耀其权势，勒令人民服从，就想在赤裸裸的朴素人性上显示自己的优越性。其二是由于城市的发达、商人的兴起、金银产量的增加等经济发展的结果，使财富，特别是象征财力的金银，成为人们追求和崇尚的对象。其三是开始同西洋交往，不同的文化在物质与精神两个方面大量流入日本。前两种原因相互结合，在这一时代的建筑、绘画等方面，表现为金碧辉煌的豪华美和显露出暴发户的情调。而后者则表现为丰富了人民生活，其中混进了带有新文化因素的各种外来文化。
城郭建筑是桃山文化最重要的代表。武士最初分散在农村居住，其军事上的防守设施主要是用于收纳和发射箭矢的橹，以及一圈比较浅的壕沟。如果需要长期战争，就固守于在山势险峻之处修建的城。大名领国制下的大名，开始在平地上建城，具有半永久的性质。大名的家臣和商人住在城的周围，形成城下町。随着经济的发展和大名权力的强化，修建的城越来越高大，挖掘的壕沟越来越宽、越来越深，城墙用石头砌成，配以坚固高大的城门和橹，尤其是逐渐在城的中心之地开始修建高达三五层的天守阁。日本主要是受大陆传来的佛教的影响，采用多层建筑的形式修建塔和山门等。天守阁据说是日本独有的一种多层建筑。“日本古代贵族自傲于其作为统治者的高贵身份，同时拜倒在自己建立的佛寺的高塔之下，在无限者面前，痛切地感受到现世的政治权力是多么的渺小。不惮于纵火焚烧比睿山和根来寺的，封建社会确立期的武将们，通过修建高大雄伟的天守阁，炫耀展示自己的力量，从中感受到巨大的喜悦。”
天守阁为代表的城取代曾经作为主流的佛教建筑，反映出宗教精神的衰落。最大的城堡建筑是织田信长建造的安土城，丰臣秀吉建造大阪、伏见二城。安土城的天守阁据说高达七层。但是很少有早期的日本城堡建筑仍然存在。著名的名古屋城天守阁在二战中毁于大火。幸运的是姬路城（也叫白鹭城）得以保存至今。
城内有着武将居住的豪华住处，采用的是书院造的建筑形式。透雕、浮雕、整雕等各种雕刻以及绘画发展成为独特的建筑装饰，创意大胆自由，色彩绚烂艳丽。尤其是绘画，作为障子和墙壁的装饰，极尽金碧辉煌，反映了新兴武士的审美趣味。桃山文化的代表性画家狩野永德及其养子狩野山乐，形成了狩野派的风格特点，把绚丽的色彩和强劲的线条完美地结合在一起，特别适合武将官邸的建筑装饰。狩野派原本诞生于 15 世纪中叶将大和绘的色彩与水墨画的构图相结合的尝试，但是直到桃山文化时期才终于成熟，其泼辣大胆的画风获得了崭新的活力。狩野永德的名作《桧图屏风》，在巨大的屏风上浓墨重彩地描绘遒劲粗壮的树干。据说是长谷川等伯与久藏父子在智积院的障子上所作的绘画，以枫树为中心呈现了萩叶和鸡冠花的绚美。这些当时日本最高水平的画作，以不同于以往的大和绘和水墨画的全新感觉，传递着花树之美。日本绘画一般倾向于纤细优雅的描绘，然而桃山文化中的画作则在日本美术史中凸显了独特的风格，其构图空前宏伟。这些画作代表了那个时代的艺术特色，构图雄伟，色彩绚丽，在金色的背景下，全图描绘大幅花鸟和人物。狩野元信的学生海北友松也同样以壁画著称。狩野元信的孙子狩野永德更是作为狩野派的继承人而进一步将其发扬光大。他为织田信长、丰臣秀吉等所用，在安土城、大阪城以及聚乐第等著名建筑的墙壁和障子上，用自己的画笔，将日本壁画推向新的高度。狩野派画家在江户时代成为德川家的御用画师之后，虽然因为受到掌权者的保护而享有尊崇的地位，却逐渐变得故步自封、因循守旧，失去了桃山文化豪放不羁的审美趣味。
江户时代前期比较重要的画家首推俵屋宗达，他一方面在与京都公家的交往中继承了日本古代贵族的艺术传统，一方面向擅长工艺美术的本阿弥光悦学习装饰性艺术的表现手法，最终形成了自己独特的风格。他主要取材于日本古代物语、绘卷等，同时却用装饰主义的表现手法，延续了桃山文化的豪放气质。《源氏物语屏风》赋予典雅的大和绘以新的美感，是其最具代表性的作品。
战国时代以来的武将以及豪商的实际生活中充满了争斗和谋略，作为一种心理补偿，在文化活动中往往追求静寂之趣味。前文提到的长谷川等伯其实更着力于水墨画，其名作《松林图屏风》中，淡淡的松林默然静立于朦胧烟雨之中，代表了这一方向上的审美追求。当时茶道大行其道也反映了这种风气。中世以来的茶道在近世初期本来应该算是一种落后于时代的东西，但是其对淡泊静闲寂的崇尚，却恰好满足了偏爱豪奢壮丽的武将在纷纭俗世中的另外一种精神寄托。日本历史学家坂本太郎认为，这表明当时追求新文化的武士政治精英其实难以抗拒旧文化传统的强大魅力。茶道其实算不上真正的古代文化传统，但它贴近日常生活，对于缺乏文化底蕴的武士阶层来说，已经是非常高雅和权威的东西。虽然茶道对朴素和闲寂的追求其实与武士的真实生活相去甚远，但是其中蕴含的高贵性，吸引了热衷展示自身权威的武士们，花费巨资修建茶室，举办茶会炫耀珍奇贵重的茶具等，成为高级武士绝佳的身份象征。尽管免不了种种世俗情念，举办茶会也的确成为一种很好的社交方式，在逼仄的小小茶室中感受茶道的意味，也是武士暂时避开现实的一种安慰。千利休是堺的町人，被认为是将日本茶道体系化的集大成者。丰臣秀吉曾经对他表现出极大的赏识和信赖。丰臣秀吉打造著名的黄金茶室炫耀财力，却又向往清幽枯寂的佗茶趣味，其看似矛盾的行为很好地体现了桃山文化精神中既要追求奢华，又要感受孤寂的矛盾性格。
就像狩野派绘画在江户时代逐渐丧失活力一样，近世日本的茶道也随着家元制度的形成逐渐流于对形式的片面追求。但是茶室建筑却很好地保留了固有的氛围。山崎妙喜庵的茶室“待庵”，面积仅有两叠，外观非常简单素朴，宛如农家草屋，却在细节修饰上极尽匠心，力图在狭窄的建筑中表现出广阔的空间。据说这是千利休最喜爱的一间茶室。有观点认为，桃山时代建筑作品令人目眩神迷的华丽风格、繁复夸张的装饰手法，在祭祀德川家康的日光东照宫发展到极点，幸有体现了实用性和纯粹性的茶室建筑，成为一种平衡力量，使得日本建筑发展避免了整体性的退化。另外，著名的文化遗产桂离宫，继承了书院造的建筑形式，也同样体现了对装饰性趣味的彻底摒弃，致力于功能性的满足和结构美的呈现。主导桂离宫修建的是智仁、智忠两代亲王，很大程度上体现了日本古代贵族的文化趣味。和前述俵屋宗达的绘画相似，都体现了日本贵族文化最后一抹流风余韵，辉煌一代，终成绝响。古代日本贵族文化毕竟无法适应江户的时代精神，不能成为新的文化创造的起点。
日本缺乏独创性的科学文化，但是近世初期在内外因素的刺激下，在科学知识方面也取得了一定的发展，其中最有特色的当推“和算”。算盘在明代从中国传入日本，为长期处于空白的日本数学的发展提供了重要的工具，从战国时代前后到江户初期，出现了《除法书》《尘劫记》等多种数学书。
战国时代社会的发展变化诞生了数学兴起的社会环境，对数学的军事需要等促进了数学的进步。不但规模越来越大的军队的组织和运用需要数学，大名开始在平地上修建巨大的城堡之后，建筑面积的测算和土木工程的施工都对测量和计算提出了新的要求。战争中坑道的掘进、水攻的运用、枪弹设计距离的计算等，也对数学产生了新的需要。民政相关的城市和城下町、港口的建设，以及水利工程、矿山开采等的需要也推动了数学的发展。检地过程中对田地面积的测算、大米收成的估算，也需要用到数学。经商的人统计商品数量、计算利润等，也需要数学。据说德川家康曾经向三浦按针学习初级代数和几何。
元代朱世杰所著《算学启蒙》、明代程大位所著《算法统宗》相继传入日本，算盘的使用越来越普及。日本人也开始了数学著作的撰写，1622年出版的《除法书》据信是现存最早的一部，作者毛利重能是京都人，号称除法“日本第一”。1627年出版的《尘劫记》，作者是吉田光由，是《算法统宗》的日本改编版本。该书重视解决日常生活中的实际问题，通俗易懂，有图有文，非常适合日本民众的需要，十分普及，据说各种版本有三百余种。
近世初期日本的造船术和航海术因为西方造船术和航海术的传入而有很大提高。为了满足实施朱印船制度的需要，能够进行远洋航行的大型船只必不可少。德川家康的时候还比较重视对外贸易，三浦按针奉命建造了两艘双桅帆船，一个是80吨，一个是120吨，后者可以用于横渡太平洋。1613年，日本遣欧使节支仓常长乘坐斯库那型帆船成功横渡了太平洋。德川家光的时候锁国制度的确立，以及禁止建造大船的命令的发布，打断了近世日本造船术的发展。在航海术方面，日本船只当时也有能力在南洋上航行，西方地理知识和航海技术的传入促进了日本航海术的发展。朱印船所用的海图基本上是抄袭自葡萄牙人。池田好运1618年完成的《元和航海记》是一部航海技术的入门读物，可能也是翻译的葡萄牙语书籍。