宋代和元代為中國天文學的鼎盛時期。這期間曆法有以下特點：
頒行的曆法最多：達25部。它們各有特色，其中郭守敬等人編製的授時歷性能最優，連續使用了360年，達到中國曆法的巔峰。
數據最精：許多曆法的回歸年長度和朔望月值已與現代理論值相差無幾，在世界處於領先地位；
大型儀器最多：宋代擁有水運儀象台和四座大型渾儀，元代郭守敬還創製了簡儀和高表。其中蘇頌的水運儀象台，集觀測、演示、報時於一身，是當時世界上最優秀的天文儀器；
恆星觀測最勤：特別是從公元1010年到公元1106年的96年中，就先後組織了五次大型恆星位置測量，平均不到20年一次。
宋元的天文成就與這期間的政權穩定和經濟繁榮有著密切的關係。