天文學以與人類的生產、生活緊密相關，而古代天文學成就慨述成為各門自然科學中發展得最早的一門科學。
原始社會的新石器時代是我國天文學的萌芽階段。當時的人們開始注意到太陽升落、月亮圓缺的變化，從而產生了時間和方向的概念，從考古發掘著，半坡民族的房屋都向南開門，一些氏族的墓穴也都向著同一個方向。人們還在陶器上繪製了太陽，月亮乃至星辰的紋樣。
進入奴隸社會以後，天文學逐步得到發展。相傳在夏朝已有曆法，所以，今天還把農曆稱為「夏歷」 根據甲骨文的記載。商代將一年分為春、秋兩個季節，平年有一十二個月，閏年十三個月，大月三十天，小月二十九天。商代甲骨文中還有世界上關於日食、月食的最早記錄。西周已設專門人員管理計時儀器和進行天象觀測 春秋時期，人們已能由月亮的位置推出每月太陽的位置，在此基礎上建立了二十八宿體系 根據《春秋》一書的記載，當時已將一年分為春、夏、秋、冬四季 在同一書中還記有「魯文公十四年（公元前613年）秋七月，有星學於北斗」。這是世界、上關於哈雷慧星的最早記錄。
在兩千多年的封建社會裡，我國大文學取得了輝煌的成就。
戰國時期的甘德、石中撰寫了世界上最早的天文學著作，後人將他們的著作合在一起稱為《甘石星經》。隨著天文觀測的進步，人們創造了二十四節氣，使天文學更好地服務於農業生產。
秦漢時期，天文學有了長足進展。全國制定統一的曆法。西漢武帝時，司馬還參與改定的《太初歷）ˍ 具有節氣、閏法、朔晦、交食週期等內容，顯示了很高的水平。這一時期還製作了渾儀，渾象等重要的觀測儀器，對後世有深遠影響。特別是兩漢時期，在天文學理論上，人們對宇宙的認識逐步深化。先是提出「渾天說」，認為「渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞子中黃，孤居於內」，即將宇宙比喻為雞蛋，地球如同蛋黃浮在宇宙中 進而又有人提出」宣夜說「，認為『天「沒有固定的天穹。而是無邊無涯 這實際上是說宇宙空間是無限的。
三國兩晉南北朝時期，天文學仍有所發展。祖沖之在劉家大明六年（公元462年）完成了《大明歷卜這是一部精確度很高的曆法，如它計算的每個交點月（月球在天球上連續兩次向北通過黃道所需時間）日數為27·21 223日，同現代觀測的27·21222日只差十萬分之一日。
隋唐時期，又重新編定曆法，並對恆星位置進行重新測定。一行、南宮說等人進行了世界上最早對子午線長度的實測。人們根據天文觀測結果，繪製了一幅幅星圖。在敦煌就曾發現唐中宗李顯時期（705—710年）繪的星圖，共繪有 13 50多顆星，這反映了中國在星象觀測上的高超水平。要知道，歐洲直到1609年望遠鏡發明以前，始終沒有超過1022顆星的星圖。
宋元時期，製造、改進了許多天文儀器。北宋蘇頌等人的《水運儀象台卜以水為動力，帶動一套精密的機械，既可觀測天體，又可演示天象，還能自動報時，成為世界上著名的天文種。元代郭守敬制的簡儀等在同類型天文儀器中居於世界領先地位。他還創造了中國古代最精密的曆法——－《授時歷》，定一年為365·2425天，這和現行公歷——格裡高利歷是一樣的，但比格裡高利歷早了300多年。
明朝前期，天文學沒有什麼進展。明中期，歐洲傳教士帶來歐洲天文學知識，促進了中國天文學進一步發展。徐光啟等人翻譯了一批歐洲的天文學著作，並製作了一些天文儀器，安裝在北京天文台。清建立後，在中國的傳教士又督造了六件銅製大型儀器，這些儀器保存至今。清代學者在天文學理論上也取得一些突破，如在《儀象考成續編> 一書中提出恆星有遠近變化，也就是認識到恆星有視向運動。歐洲在 1868年才提出這種概念。