W średniowiecznej Europie rozwój astronomii uległ zastojowi co najmniej do XIII wieku. W tym okresie nastąpił jednak jej rozkwit w świecie islamu i innych częściach świata. Pierwsze obserwatoria astronomiczne na obszarze muzułmańskim powstały na początku IX wieku. W roku 964 została odkryta przez perskiego astronoma Al Sufiego i po raz pierwszy opisana w jego Księdze gwiazd stałych Galaktyka Andromedy. SN 1006 – najjaśniejsza zarejestrowana w historii supernowa została zaobserwowana przez egipsko-arabskiego astronoma Alego ibn Ridwana w roku 1006. Wzmianki o niej znajdują się również w kronikach chińskich z tego okresu. Astronomowie wprowadzili wiele do dziś stosowanych arabskich słów do nazewnictwa gwiazd. Uważa się, że obserwatoria astronomiczne mieściły się również w ruinach Wielkiego Zimbabwe i w Timbuktu. Według Europejczyków w przedkolonialnej Czarnej Afryce nie prowadzono obserwacji astronomicznych, ale nowoczesne odkrycia dowodzą inaczej.
W starożytności nie występowało rozróżnienie pomiędzy astronomią a astrologią. Astrologia była wówczas wyżej ceniona jako nauka, astronomia była jedynie jej nauką pomocniczą.