正山小種的生產過程較為復雜，分為初制工序和精制工序。
(1)初制工序
茶青一萎凋一揉捻一發酵一過紅鍋一復揉一熏一復火一毛茶。
1.萎凋小種紅茶干枯有兩種在陽光下干枯和在加熱下干枯的方法。茶節期間，桐木關地區降雨較多，晴天較少。通常，使用室內供暖和枯萎。加熱和干燥均在預備茶工廠的“綠色建筑”中進行。“綠色建筑”有3層。第二和第三層僅在頂部豎起竹席，而竹席則覆蓋有茶綠色。復合后的最底層用于吸煙和烘烤茶坯。木材爐已連接。當在爐子外燃燒松木柴時，熱氣體進入底層，當綠茶被烘烤時，剩余的熱量用于加熱二，三層的綠茶并枯萎。陽光凋枯發生在戶外在一個晴天。方法是將竹席鋪在開闊的地面上，將新鮮的葉子均勻地撤到綠色席上，然后在陽光下凋謝。
2.在茶綠色適度揉捻后將其擰干。手動捏合早期捏合，直到將茶條緊緊卷起，并且茶水溢出。現在他們都變成了茶葉捏合機。
3發酵小種紅茶采用熱發酵的方法，將揉捻適度的茶坯置于竹簍內壓緊，上蓋布或厚布。茶坯在自身酶的作用下發酵，經過一定時間后當茶坯呈紅褐色，并帶有清香味，即可取出過紅鍋。
4.過紅鍋這是小種紅茶的特有工序，過紅鍋的作用在于停滯酶的作用，停止發酵，以保持小種紅茶的香氣甜純，茶湯紅亮，滋味濃厚。其方法是當鐵鍋溫度達到要求時投人發酵葉，用雙手翻炒。這項炒制技術要求較嚴，過長則失水過多容易產生焦葉，過短則達不到提高香氣增濃滋味的目的。
5.復揉經炒鍋后的茶坯，必須復揉，使回松的茶條緊縮。方法是下鍋后的茶坯即趁熱放人揉茶機內，待茶條緊結即可。
6.熏焙將復揉后的茶坯抖散攤在竹篩上，放進“青樓”的底層吊架上;在室外灶膛燒松柴明火，讓熱氣導人“青樓”底層，茶坯在干燥的過程中不斷吸附松香，使小種紅茶帶有獨特的松脂香味。
再置于焙籠上，再用松柴烘焙，以增進小種紅茶特殊的香味。經過以上工序的茶葉便是正山小種紅茶的初制毛茶。
(二)精制工序
定級歸堆一毛茶大堆一(走水焙)一篩分一風選一揀制一烘焙一勻堆一裝箱一成品。
1.定級分堆毛茶進廠時，便對毛茶按等級分堆存放，以便于結合產地、季節、外形內質，及往年的拼配標準進行拼配。
2.毛茶大堆把定級分堆的毛茶按拼配的比例歸堆，使茶品的質量能保持一致。
3.走水焙在歸堆的過程中，各路茶品含水率并不一致，部分茶葉還會返潮，或含水率偏高，需要進行烘焙，使含水率歸于一致便于加工。
4.篩分通過篩制過程整理外形去掉梗片，保留符合同級外形的條索和凈度的茶葉。小種紅茶的篩制方法有：平圓：抖篩、切斷、撈篩、飄篩、風選。小種紅茶的加工篩路可分：本身、園身。輕身、碎茶、片茶5路。
5.風選將篩分后的茶葉再經過風扇，利用風力將片茶分離出去，留下等級內的茶。
6.揀剔把經風扇過風后仍吹不掉的茶梗，外形不合格的以及非茶類物質揀剔出來，使其外形整齊美觀，符合同級凈度要求，揀剔有機揀和手揀。一一般先通過機械揀剔處理，盡量減輕手工的壓力，再手工揀剔才能保證外形凈度色澤要求，做到茶葉不含非茶類夾雜物，保證品質安全衛生。
7.烘焙經過篩分，風選工序以后的紅茶會吸水，使茶葉含水率過高，需要再烘焙，使其含水率符合要求。
8.干燥熏焙生產煙正山小種紅茶還需要在上述工序完成后加上一道松香熏制工序。成品的煙正山小種要求更加濃醇持久的松香味(桂圓干香味)，因此在最后干燥烘焙過程中要增加松香熏工序，讓在干燥的茶葉吸附。經熏焙的正山小種紅茶有一般濃醇的松香味(桂圓干味)，外形條索烏黑油潤。
9.勻堆經篩制、揀剔后各路茶葉經烘焙或加煙足干形成的半成品，要按一定比例拼配小樣，測水量，對照審評標準并作調整，使其外形、內質符合本級標準，之后再按小樣比例進行勻堆。
10.裝箱經勻堆后鑒定各項因子符合要求后，即將成品裝箱完成正山小種紅茶精制的整個過程。