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赛事初期采用五局三胜制，2002年起改为三番棋决赛，执行黑贴3又3/4子的围棋竞赛规则，每方基本时限2小时加5次1分钟读秒。比赛分为预选赛、本赛和挑战赛三个阶段，预选赛出线者通过本选赛与种子棋手（含上届前四名等）共同组成32强本赛阵容。挑战者通过单败淘汰赛决出，最终以三局两胜制挑战在位天元，冠军奖金为40万元人民币。连笑曾在第31届首次夺冠，并在第38届以挑战者身份击败芈昱廷第四次夺冠。2025年4月，第39届决赛中王星昊九段以2:0战胜连笑九段，成为赛事历史上首位“00后”天元冠军及第十二位总冠军。

2026年4月27日，第四十届同里杯中国围棋天元赛决赛第三局在江苏同里天元文化苑结束，现任天元王星昊九段执白中盘战胜挑战者杨楷文九段，以2比1的总比分蝉联冠军。

中国围棋天元赛是中国的一项传统围棋头衔赛，创办于1987年，也是目前除中国围棋名人战外国内仅存的挑战赛制的围棋比赛。根据最新天元赛规程，挑战赛决赛为三番棋赛制，本选赛开始均采用2002年中国围棋协会审定的围棋竞赛规则，黑方贴3又3/4子。用时为每方基本时限2小时，之后5次1分钟读秒，超时判负。

第1届中国围棋天元赛于1987年举行，2月25日至28日在北京中日友好围棋会馆由《围棋》月刊、新民晚报联合举办了首届中国围棋天元赛预赛，除了直接进入天元赛决赛圈的头衔拥有者聂卫平九段、马晓春九段、曹大元九段以及在日本留学的孔祥明八段外，中国棋坛所有的著名棋手都无一遗漏地参加了16人单败淘汰的预选。首届天元赛决赛圈的比赛采用三局两胜制，如有第三局采取30秒一步的快棋规则，值得一提的是，马晓春九段在半决赛和决赛中两次都是第三局快棋战胜刘小光和聂卫平，首届天元当之无愧。

第11届中国围棋天元赛第12届中国围棋天元赛第13届中国围棋天元赛第14届中国围棋天元赛第15届中国围棋天元赛第16届中国围棋天元赛第17届中国围棋天元赛第18届中国围棋天元赛第19届中国围棋天元赛第20届中国围棋天元赛第21届中国围棋天元赛第22届中国围棋天元赛第23届中国围棋天元赛第24届中国围棋天元赛第25届中国围棋天元赛第26届中国围棋天元赛

第2届以来，采用挑战赛制，即由本赛决出挑战者，向天元头衔保持者进行挑战，挑战赛为五局三胜制。本赛由16位棋手组成，单败淘汰4轮后决出挑战者。第4届时，本赛棋手增加至26位，共进行5轮的单败淘汰赛。第6届时本赛棋手增加至28位，第7届以来本赛棋手则增加为32位。

自1988年第2届天元赛以来，中国天元与日本天元战的冠军进行一年一度的中日围棋天元战，在早期中国围棋水平尚不及日本之时，该对抗赛为中国围棋的发展起到了积极的作用。至2002年黄奕中天元参加的最后一届对抗赛止，共举行了15届中日围棋天元战，中国取得了其中的9次冠军。2003年由于SARS原因，原定的第16届中日围棋天元战被迫取消，中日随后达成协议，终止了这项比赛。

自1997年第11届天元赛以来，中国天元与韩国天元战的冠军开始进行一年一度的中韩围棋天元战，该项比赛为不断上升的中国围棋与全盛时期的韩国围棋提供了一个很好的平台，总体来说双方胜负两分，截至2011年共举行了15届中韩围棋天元战，中国获得了其中的7次冠军。

第16届以来，比赛采用了新版的中国围棋规则，即执黑一方要贴还3又3/4子，替代了原先的黑贴2又3/4子，此届比赛的新天元黄奕中成了新规则的最大受益者，他参加的本赛第2轮、第4轮与挑战者决定赛共三盘棋，都是执白1/4子胜了刘世振、董彦、王磊三位对手，若是沿用旧版规则，三盘棋都是白输3/4子，当然也不可能产生一届比赛一个棋手3盘1/4子胜的奇局了。同时，自16届赛事以来，挑战赛改为三局两胜制。

关于天元赛的名称，历史上曾有个别届次使用“中国围棋天元战”的称谓，不过自第20届天元赛以来，比赛名称都统一为“第xx届XX杯中国围棋天元赛”的标准命名，有利于赛事的组织和推广，同时也有利于广大爱好者对比赛资料的收集和查找。

2019年1月3日，第33届中国围棋天元赛本选赛在北京中国棋院进行。

2021年4月17日，第35届中国围棋天元赛在苏州同里古镇结束，挑战者辜梓豪执白击败杨鼎新，以2:1的总比分加冕“天元”头衔，成为中国围棋史上第十位“天元”得主。

2022年9月23日，第36届天元战决赛三番棋在江苏同里古镇结束，挑战者芈昱廷九段中盘战胜在位天元辜梓豪九段，以2比1的总比分胜出，成为中国围棋第11位“天元”头衔获得者。

第三十七届同里杯中国围棋天元赛决赛2023年4月14日在江苏同里开赛，现任天元芈昱廷九段执白中盘击败挑战者党毅飞九段。

2024年4月，第38届同里杯中国围棋天元赛三番棋决赛在苏州吴江区的同里天元文化苑举行开赛仪式。仪式后，三番棋决战首局在天弈阁落子，连笑九段时隔4年重回同里杯决赛，向现任天元芈昱廷九段发起挑战。4月17日，第38届同里杯中国围棋天元赛决赛三番棋决胜局在同里天元文化苑战罢，挑战者连笑九段执白中盘取胜芈昱廷九段，将总比分改写为2比1，从而挑落芈昱廷，成为27年来首位重新夺冠的天元。

2025年4月28日，在苏州同里古镇天弈阁进行的第39届同里杯中国围棋天元赛三番棋决赛第二盘较量中，王星昊九段执白中盘胜连笑九段，以总比分2:0夺冠。

2026年1月12日，由中国围棋协会、新民晚报社和同里镇人民政府共同主办的第40届同里杯中国围棋天元赛在北京中国棋院开幕。1月20日，第40届同里杯中国围棋天元赛挑战者决定战在中国围棋协会结束，杨楷文九段执白中盘胜刘宇航九段，首夺天元赛挑战权。杨楷文九段挑战王星昊九段的第40届同里杯中国围棋天元赛决赛，计划4月在江苏省苏州市吴江区同里镇举行。4月27日，第四十届同里杯中国围棋天元赛决赛第三局在江苏同里天元文化苑结束，现任天元王星昊九段执白中盘战胜挑战者杨楷文九段，以2比1的总比分蝉联冠军。

比赛按网络预选赛、本选赛、本赛、挑战赛几个阶段进行。

1. 网络预选赛。参加者为等级分排名第40位以后的职业棋手。采取单淘汰制，轮次视报名人数另定。录取8人进入本选赛。

2. 参加本选赛的选手：等级分40位以前（含第40位）及国家女子围棋队选拔产生的一名女子棋手，共计32名棋手，进行一轮淘汰赛，优胜的16名棋手进入本赛。本选赛开始计算等级分。

3. 本赛由16名种子棋手及本选赛优胜的16名棋手，共32名棋手参加，进行淘汰赛。种子选手：上届前四名；2016年世界比赛的冠、亚军及国内各大赛的冠军；不足名额按等级分顺序补足16名。获得优胜的棋手向上届冠军挑战。

4. 挑战赛由获得挑战权的棋手向上届冠军进行三局两胜制的挑战赛，胜者为本届冠军。