相对于其他学科而言，天文学的历史异常久远，完全称得上是人类历史上最古老的一门科学，同时也是人类历史上最早出现的精密科学。从其产生的背景考察，天文学的萌生和发展主要源于两个方面：一是古代社会判断方向、观象授时、制定历法等非常现实的需要，二是先人关于星象与人事神秘关系的占星术。在这一时期，古代的美索不达米亚人、埃及人、印度人和中国人占据了历史的舞台，并深刻地影响了以后的整个世界。他们取得的成就。对于以后天文学的发展有着重要的参考价值。
在古希腊时代，天文学从主要以经验为主发展成为了一门科学。古希腊人的演绎推理方法和对事物的追根究底态度使他们对宇宙有了深刻而精密的认识，这种认识被文艺复兴时代的欧洲全盘接受。
从16世纪中哥白尼提出日心体系学说开始，天文学的发展进入了全新的阶段。在这之前，包括天文学在内的自然科学，受到宗教神学的严重束缚。哥白尼的学说使天文学摆脱了宗教的束缚，并在嗣后的一个半世纪中从主要纯描述天体位置、运动的经典天体测量学，向着寻求造成这种运动力学机制的天体力学发展。在这一过程中，第谷、开普勒、伽利略、胡克、惠更斯、牛顿、哈雷等人做出了尤为杰出的贡献。
其中。1609年伽利略利用自己制造的天文望远镜观测天体，标志着天文学从此开始摆脱自身感官的限制。迈入了用望远镜等各种先进的仪器观测、研究天象的新时代。而伟大的科学家牛顿，作为人类历史上最为智慧的头脑之一，则以他的经典著作《自然哲学的数学原理》开辟了一个崭新的时代——经典力学时代。随后的18、19世纪。经典天体力学达到了最为鼎盛的时期。
同时，由于分光学、光度学和照相术的广泛应用，天文学开始朝着深入研究天体的物理结构和物理过程发展，诞生了天体物理学。20世纪现代物理学和技术高度发展，并在天文学观测研究中找到了广阔的用武之地，使天体物理学成为天文学中的主流学科，同时促使经典的天体力学和天体测量学也有了新的发展，人们对宇宙及宇宙中各类天体和天文现象的认识达到了前所未有的深度和广度。
宇宙何时诞生？又何时毁灭？生命起源于何时？何处？地球是否是宇宙中的一艘生命孤舟？如果答案为否，那么何时才能发现我们的邻居？所有这些问题，都将在未来的天文学发展过程中得到进一步地研究和探索。至于能否找到让我们满意的答案，现在下任何定论尚为时过早。我们现在所能做的。就是拭目以待！