农业是中国古代社会重要的生产部门。天文历法与农业有密切的关系。战国时期，我国的天文历法有进一步发展。
周烈王时，即公元前 370 年左右，我国出现四分历，包括《颛顼历》和《殷历》。四分历规定一年为 365 又四分之一天，十九年之中置七闰，是当时世界上最精确的历法。古罗马公元前 46 年曾创造《儒略历》，与我国的《颛顼历》相同，但要晚 300 多年。《颛顼历》以十月为岁首。
在制定历法的同时，人们还注重气候和物候的变化。战国时期，根据黄河流域气候的变化，创立了二十四节气。如冬至、夏至、雨水、惊蛰、霜降、春分、清明等。这是我国古代人民的杰出创造，对于农业生产有重要的作用。
先秦时期开始对天空星辰星象的观察与研究。湖北随州擂鼓墩曾侯乙墓的东椁室出土一个漆箱盖。箱盖中心有用毛笔写的一个大的篆字“斗。”围绕“斗”一圈是用篆字写的二十八宿的名称。二十八宿名称按顺时针排列：角、亢、氐、方、心、尾、箕、斗、牛、女、虚、危、西萦、东萦、圭、委女、胃、矛、毕、此 ( 隹 ) 、参、东井、与鬼、酉、七星、张、翼、车。
《吕氏春秋·有始览》云：“中央曰钧天，其星角、亢、氐；东方曰苍天，其星房、心、尾；东北曰变天，其星箕、斗、牵牛；北方曰玄天，其星婺女、虚、危、营室；西北曰幽天，其星东壁、奎、娄；西方曰颢天，其星胃、昂、毕；西南曰朱天，其星觜嶲、参、东井。南方曰炎天，其星舆鬼、柳、七星；东南曰阳天，其星张、翼、轸。”这里不仅记载了二十八宿的名称，还记载了星宿在天空中的方位。
曾侯乙墓漆箱盖上的记载，及《吕氏春秋·有始览》都是我国最早的有关二十八宿的记载。
战国时期，有专门研究天象者。《史记·天官书》云：“在齐，甘公；楚，唐眛；赵，尹皋；魏，石申。”甘德，或曰鲁人，或曰楚人；《集解》引徐广曰：“或曰甘公名德也，本是鲁人。”《正义》曰：“《七录》云楚人，战国时作《天文星占》八卷。”石申则是魏人。后人二人的书合在一起，称之为《甘石星经》。该书测定恒星 120 颗，记录了这些恒星的赤道坐标，并绘成星图，这是世界上最早的恒星表。
1973 年长沙马王堆 3 号汉墓出土了大量帛书，其中有一部《天文气象杂占》，是战国时代的作品。该书绘有二百五十幅云气、彗星、恒星的图象，其中有二十九幅是绘有各种形状的彗星图，是世界上最早的彗星图。
春秋战国时期，我国天文学已有很高的成就。史书上不仅记载了天象、灾异等，并对日月星辰的运行规律都有了一定的研究。