很早的時候，古人就把星空分為若干部分。西漢時期，司馬遷所著《史記》裡的“天官 書中就把星空分為中宮、東宮、西宮、南宮和北宮五個區域，五個區域又被稱為天區。隨著朝代的變化，進入隋代以後星空區域劃分基本固定，不再隨意區分，最終它們都有了自己的稱呼，這就是在中國人們常說的三垣四象二十八宿。
“三垣就是天上的3座城堡，是把北極周圍的星象合理區分為紫微垣、太微垣和天市垣三個區域。 太微垣在紫微垣西南方。太微是組織中心的意思、太微垣中的星星多以那個朝代朝中官員和場所來命名。天市垣在紫微垣的東南部，太微垣的東邊。天市垣可理解為天上的都市，天市垣中的星名不同於紫微垣，它們均以歷代與皇帝有關的人員、諸侯國的地名以及某些貨市的名稱命名。
早在戰國時期就有人觀測到800多顆恆星，並最早記錄了日食、月食，張衡還製造了渾天儀等觀測儀器，所以古代中國對天象的研究也做出了貢獻。古代的星象家把天象分為"三垣""四象""二十八宿"。這些與西方的星座，有包含關係。因為天象星空是客觀存在的東西，只是被劃分的範圍和名稱不同而已。
古中國的天象是為朝廷服務的，所以古中國的天象劃分，圍繞被稱之為紫微星的北極星而向外展開。三垣包括紫微垣、太微垣、天市垣，分別向外拱衛代表皇帝的紫微星。紫微垣包括北天極附近的天區，大體相當於拱極區;太微垣包括室女、後發、獅子等星座的一部分;天市垣包括蛇夫、武仙、巨蛇、天鷹等星座的一部分。四象在三垣之內，分別指東方青龍(木)、西方北虎(金)、南方朱雀(火)、北方玄武(水)。二十八宿又含於三垣四象之內。所以，西方的星座與古中國的天象只是劃分範圍和名稱不同。
中國典籍中有的稱“四象”為“四維”，如 《史記·天官書》、《石氏星經》、魏人張揖的《博雅》、元黃鎮成的《尚書通考》等，這些記述又互有不同，按《石氏星經》所載，不是四象，而是分為若干小象，且西方、北方都沒有完整的形象，書中寫道：“奎為白虎，婁、胃、昂、虎三子也。畢象虎，觜、參家璘。”又曰：“牛蛇象，女龜象。”《史記·天官書》的記載與《靈憲》所載基本相同，即：蒼龍、朱雀、白虎、玄武分別代表著四季星象。中國天文學家高魯以《史記·天官書》為依據，設計了二十八宿與四象的關係圖，堪為精彩。
除了星象外周、秦朝已有觀察星象的機構欽天監，主要是觀察天象、推算節氣、制定曆法、為朝廷服務。中國是農業大國，對節氣的推算非常重要。欽天監唐時又名司天監，主管的名稱從太史令改為司天監正，且一般由一家傳承，比如袁家，是陰陽學派創立者鄒衍的後代，唐時袁天罡就很出名。到了明末清初，在中國的歷法推算和西方的歷法推算競爭中，最終西方的歷法推算，因為符合觀測到的實際狀況，而被康熙欽定為常用算法。於是中國的天象傳人淪落為算命、堪輿者。這是因為古代天象觀測儀器一直沒有突破性發展。
有人問，古代中國人知道自己星座嗎？他們是從什麼時候開始知道的？其實星座說法起源於古代巴比倫，又經印度的佛教在東漢時期，傳入中國。唐朝時的文學家韓愈、宋時的蘇東坡等文豪都知道自己的星座。蘇東坡就以命座是摩羯而自嘲自己多災多難的人生。那時已有人把星象和星座聯繫在一起。當然，十二星座與天象關係並不對應，而與四季溫度變換對人體成長和性格形成更有關係。
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