春秋时期，随着生产力的发展，科学技术也随之得到了提高，如天文和历法等在此时即得到了很大的突破性发展。
我国天文学的初步体系即是在这一时期得以确立。
在古代，由于农业发展和政权统治的需要，统治者历来十分重视天文学的发展。不仅周王室设有专职人员来进行天文立法的工作，其他诸侯国亦是如此，由此也出现了许多有名的天文学家，如鲁国的梓慎、晋国的卜偃、宋国的子韦等。
连年战争，水旱灾害多发是春秋时期的写照。天灾人祸，使人们难以过上安定祥和的日子，在此情况下，人们只好寄托于占星术，以寻求一些心理上的慰藉，这也因此促成了早期的天文家具备占星家的能力。他们通过星占学来观测和研究天象，不仅能预测出五星的运行轨迹，还能预测日食、月食是何时发生的。这一系列举动为积累天文资料和揭示天体运动都起到了很好的作用。
《春秋》一书中即记录了许多这一时期的天象观测结果，如它曾记录最早的一次日全食是发生在鲁隐公三年二月己巳（公元前720年2月22日），而西方的记录要比它晚了整整一百三十五年；它还记载了最早的陨石记录是在僖公十六年，“陨石于宋五”。而世界上最早记录天琴座流星雨的则见于《左传》“夏四月辛卯，夜恒星不见，夜中星陨如雨”（庄公七年，即公元前687年3月16日）。
随着天文学的进一步发展，在充分的天文学资料积累上，以二十八星宿为代表的星象坐标体系得以在这一时期建立起来。把沿天球赤道或黄道附近的星象划分为为二十八个不同的星区部分，每个部分即为一宿，二十八星宿即由此而来。其顺序分别为：东方七宿（苍龙）：角、亢、氐、房、心、尾、箕；北方七宿（玄武）：斗、牛、女、虚、危、室、壁；西方七宿（白虎）：奎、娄、胃、昴、毕、觜、参；南方七宿（朱雀）：井、鬼、柳、星、张、翼、轸。另外，《诗经》、《夏小正》等书中记载了部分星宿的名称。
《左传》昭公元年载：“昔高辛氏有二子，伯曰阏伯，季曰实沈……迁阏伯于商丘，主辰。商人是因，故辰为商星；迁实沈于大夏，主参。唐人是因，以服事夏商。”这里所说的参、辰是指商星和参星两个星座。由这一记载，可见当时的人们对星宿知识已有较普遍的认识。当时三垣、四象、和二十八星宿是常用的星象，我国古代的星区体系也由此得以形成和发展起来。
这一时期，人们在观察天体运行规律时，还得出了一些有关宇宙起源、结构以及演化的理论学说，这为后来天文学的发展打下了良好的基础。
除了天文学之外，春秋时期的历法也得到了很大的发展。
我国古代的历法很丰富，包括很多内容，如大、小月的安排、节气的安排和每月天数的安排等。设置历法的主要目的就是为了农事，方便人们的日常生产活动。因而，能否准确地、规律性地计算出节气的转换是评价一部历法好与坏的重要标准。我国春秋时期的历法就已经很先进，在世界上具有领先水平。春秋后期出现的“四分历”，就是这个时期的重要代表。