中国古代很早就有专门观测天象的天文台，相传夏代叫“清台”，商代时称“神台”，周代称“灵台”。周文王灵台筑在都城丰邑的西郊（现陕西西安市西南），台高2丈，周围420步。春秋时诸侯造的天文台称“观台”。春秋战国以前的天文台仅是一个较四周略高的高台，以圭表和原始的浑仪观测日影，月亮和盈亏和星星的位置。

　　到了汉朝，在长安，洛阳都建有灵台。东汉时在河南偃师建的一座灵台，高约20米，台基约50米见方，顶部为观测天象的场所。灵台上有浑仪，圭表，测风仪，地动仪等观测仪器。

　　唐宋时期，长安，开封，杭州等地建立天文台，制造天文仪器，进行大规模的天文观测。唐代在长安有三座天文台同时工作。北宋时仅在开封一地就有四座天文台。

　　北宋时由苏颂等人于1086年开始设计，1092年建成的水运仪象台，把浑仪，浑象和报时装置结合在一起，仪器靠水力推动，与天体运动同步，既可以演示和观测天象，又能计时和报时。它高约12米，宽约7米，是一座上狭下宽的正方形多层木构建筑，整个台分为三层。下层为报时装置及动力机构；中层放浑象；顶层为露天平台，放置浑仪，浑仪顶上有9块可以随意取装的活动屋面板。这可以说是现代光学望远镜观测室的雏形。

　　元代曾经在北京建立了司天台，是当时世界上最大的天文台。以后明、清两代都在北京建立天文台。1900年，八国联军入侵曾把北京观象台洗劫一空。