西漢時(公元前206年-公元23年)，漢武帝下令官員在古代歷法的基礎上重新制定了壹種新的歷法——《太初歷》(完成於公元前65438年+004年)，沿用了200多年。東漢初年(公元25年-公元220年)，國家也制定了季歷。魏晉南北朝時期(公元220年~公元518年)，祖沖之制定了《大明歷》，其中首次計算歲差，壹年的持續時間為365.2428天，與現在的精確測算只差52秒。
到了唐代(公元618 ~ 907年)，著名天文學家和尚壹行經過幾年的測算，制定了中國歷史上最全面、最詳細的歷書——大衍歷。全書共七部分，包括:新月和滿月的計算方法，二十四節氣和晝夜長短的計算方法，太陽和月亮的運動，五大行星的運動，七十二四季和六十四卦，以及日月食的預測。這個歷法對中國歷史上有很大的影響。在明末采用西歐方法編制日歷之前，所有以前的日歷修訂都是仿照其結構進行的。
北宋時期(960-1127)，沈括制定了以時令節日為基礎的十二節假日歷法，廢除了閏月，與現行公歷保持壹致。元代(1279 ~ 1368)郭守敬在實際觀測的基礎上，吸收前人的經驗，加上自己的想法，編出了中國最好的歷法《計時歷》。廢除了商代日本的積年法，建立了求異法和孤矢切圓法，準確而圓滿地解決了古代歷法中的四大問題，即設置新月、安排閨月、安排二十四節氣、預測月食的日期、時間和情況。
從明朝萬歷年間(公元1368 ~公元1644)，西學傳入中國歷法。清朝順治初年(公元1644 ~公元191)，德國傳教士湯若望等人編制了《憲法歷》。1912年，中國開始使用陽歷，但同時使用陰歷，其本質仍是憲歷。
在古代，人們認為宇宙中有壹個至高無上的主宰，稱為“帝”或“神”。在古代文學中，天與帝往往成為同義詞。自然現象都有其人格化的主人，如風師稱之為飛廉，雨師稱之為屏雲，雲師稱之為盛世，日皇稱之為和，月皇稱之為望舒。(這些名字主要用作古詩詞、賦中的詞語。)可以刪除，因為《黃帝內經》用“紅龍”、“xi合”、“王術”來論述自然氣候變化對人體的影響。
出於農耕民族掌握四季變化的需要，古人對天象的觀測非常勤奮。在商代的甲骨文中，就有壹些關於星名、日食和月食的記錄。《尚書》、《詩經》、《春秋》、《左傳》、《國語》、《爾雅》等書對星辰有很多描述，也有豐富的天文記錄。史書記載有《天官書》、《爾雅》。
古代人的天文知識不僅豐富，而且非常普及。明末顧嚴武在《日知錄》中說:“凡知天文者，三代以上。”七月流火”，農夫之言也家有三星”，女之語也。《月尾離》也是壹部守卒之作。龍尾滿幸福”，這也是給孩子聽的謠言。後世學者，問而不知者也。”