朝在天文历法方面十分发达，元世祖邀请阿拉伯的天文学家来华，吸收了阿拉伯天文学的技术，并且先后在上都、大都、登封等处兴建天文台与回回司天台，设立了远达极北南海的27处天文观测站，在测定黄道和恒星观测方面取得了远超前代的突出成就。元朝有名的天文学家有郭守敬、王恂、耶律楚材、扎马鲁丁等人。耶律楚材曾编订有《西征庚午元历》，1267年扎马鲁丁撰进《万年历》，郭守敬等人修改历法，以近世截元法主持编订了《授时历》，《授时历》于1280年颁行，延用了400多年，是人类历法史上的一大进步。扎马鲁丁与后来的郭守敬研制出了简仪