到了春秋战国时期,由于周朝王室衰落,诸侯各行其是,因此出现多轨制历法,各诸侯和各地部落还有自己的地方历法。
汉朝中国历法出现了大变革,全国统一历法,历法也成为了一门较为独立的科学技术。汉武帝责成司马迁等人编写了《太初历》,正式把二十四节气定于历法,不仅是中国第一部比较完整的历法,也是当时世界上最先进的历法。但《太初历》的原著早已失传,西汉末年,刘歆基本上采用了《太初历》的数据,据《太初历》改为《三统历》。它被收在《汉书·律历志》里,流传至今。
之后中国历朝颁布的历法,均与《太初历》大同小异。
中国古代历法的第二次大改革,与南北朝时杰出的天文学家和数学家祖冲之有关。祖冲之编制了《大明历》,其中首次引用了岁差,虽然数值精度不高,却是我国历法史上的一次重大进步。
唐以前历法,都用平朔,只知月有一大一小。唐高祖武德二年傅仁均造《戊寅元历》,才用定朔,为我国历法史上第三次大改革。
元十三年,世祖忽必烈下令由郭守敬设立太史局,召集南北历官修订新历,经过4年的努力,新历告成,被命名为《授时历》。《授时历》中提出365.21425天为一年,和地球实际绕太阳一年的周期只差26秒,登上了我国古代历法的最高峰。
《授时历》虽然是优良的历法,但是还是有许多天体运动规律未能被充分认识和掌握。因此,日子一久,仍有差错出视。在明代的200多年中即出现过多次日、月食推算上的误差。徐光启和李天经明末先后受命领导修历工作,徐光启提出的改历方案是“参用西法”,编成《崇祯历书》,未及正式颁行而明已亡。《崇祯历书》正式采用定气。这是中国历法史上第五次亦是最后一次大改革。