Arkeoastronomi benytter en rekke metoder for å avdekke tidligere tider praksis, inkludert arkeologi, antropologi, astronomi, statistikk og sannsynlighet, og historie. Ettersom disse metodene er mangfoldige og benytter seg av datagrunnlag fra forskjellige kilder, er problemet med å integrere dem inn i en sammenhengende og logisk argument lenge vært et emne blant arkeoastronomer. Arkeoastronomi fyller komplementære nisjer innenfor det akademiske landskapet av landskapsarkeologi og kognitiv arkeologi. Materielle bevis og dens sammenheng med himmelen kan avsløre hvordan et bredere landskap kan bli integrert i trosforestillinger om naturens sykluser, slikt som mayakulturens astronomi og den forhold til landbruket. Andre eksempler som har ført sammen ideer om kognitiv og landskap er studier av den kosmiske orden innbakt i bosetningenes veinett.