中国是世界上天文学发展最早的国家之一，在天文学的许多方面都曾处于领先地位。无论在天文仪器、历法、天象观测、宇宙理论方面都取得了不少成就，有一些至今还在研究工作中发挥作用，这是世界公认的。同时也涌现了一批天文学家，他们的许多科学发现至今还有现实意义。
和世界其他文明古国相比，中国的天文学发展具有非常鲜明的特点：
首先，中国天文学非常重视历法的编纂，具有鲜明的农耕民族特点。一般而言，中国的历法不仅包括历日的安排，同时还囊括了太阳、月亮和行星的运行，日月食推算以及各节气日影长短等，其内容远比西方的历法要丰富很多。
其次，在计算日月行星的位置、处理天文数据的时候，中国天文学家通常使用代数方法而西方天文学家则常用几何方法。
再次，中国占星术的以阴阳五行、天人感应等学说为哲学基础，占卜的内容大多是国家兴衰、政治事变等宏观内容，掌握于皇室；而西方占星术尽管也涉及到军国大事，但更多是用来占卜个人的命运，流行于民间。
最后，中国天文学因为注重记录，因此使得中国积累了全世界最系统、最丰富的天象记录资料。
宇宙理论中国天文学的理论渊源于中国古代的宇宙理论一——盖天说、宣夜说、浑天说。
盖天说是中国最古老的一种探讨天体结构的学说。最早的盖天说主张天是圆的，像一只扣着的大锅，地是方形的，像一张棋盘，也就是通常说的“天网地方”。后来的盖天说，把天比喻成一个斗笠，而把地比喻一个倒扣着的盘子，二者呈平行的拱形。
宣夜说是中国占代一种朴素的无限宇宙学说。这个学说可以上溯至战国时代的《庄子》，认为根本不存在有形质的天，天色苍苍，是因为它“高远无极”，不存在一个有形体、有颜色的亮层。日月众星自然地飘浮在无限的太空之中，它们的速度各不相同。宣夜说进一步发展以后，认为日月星辰也是由气组成的，只不过是发光的气。这个学说的思想虽然很先进，但作为一个宇宙结构体系，没有提出独市的计算天体华标及比运动的量度办法，它的数据是借自浑天说。
浑天说的一些看法大约在战国时期就已形成，对这个学说的详细记述的最早著作是东汉时期的天文学家张衡的《浑天仪》。他认为天好像一个鸡蛋壳，地好比鸡蛋黄，天大地小，天地各乘气而立，载水而浮。天有一个硬壳，但硬壳不是宇宙的边界，它以外的宇宙在时空上是无限的。浑天说在中国流传甚广，天文学家和历算家观测和测量天体视运动时，都以它为基础。所以它不仅是一种宇宙学说，而且是一种测量天体视运动的计算体系。
太阳黑子中国最早的天象观察，可以追溯到好几千年以前。可以这样说，中国是世界上天文现象最精确的观测者和记录的最好保存者。
中国古代观测天象的台址名称很多，如灵台、瞻星台、司天台、观星台和观象台等。现今保存最完好的就是河南登封观星台和北京古观象台。
中国有不少关于太阳黑子的记录，如前约140年成书的《淮南子》中说：“日中有跋乌。”前165年的一次记载中说：“日中有王字。”战国时期的一次记录描述为“日中有立人之像”。更早的观察和记录，可以上溯到甲骨文字中有关太阳黑子的记载，离现在已有3000多年。从前28年到明代末年的1600多年当中，中国共有100多次翔实可靠的太阳黑子记录，这些记录不仅有确切日期，而且对黑子的形状、大小、位置乃至分裂、变化等，也都有很详细和认真的描述。这是一份十分宝贵的科学遗产，对研究太阳物理和太阳的活动规律，以及地球上的气候变迁等，是极为珍贵的历史资料，有着重要的参考价值。
哈雷彗星世界天文史学界公认，中国对哈雷彗星观测记录之久远、详尽，没有任何一个国家可以相比。《史记·秦始皇本纪》记载的秦始皇七年（前240年）的彗星，各国学者认为这是世界上最早的哈雷彗星记录。从那时起到1986年，哈雷彗星共回归了30次，中国史籍和地方志中都有记录。
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