在中國古代，統治階級對天文歷法非常重視，因為天文歷法不僅對人民的日常生活、農業生產具有重大的指導意義，而且有利于統治階級的統治。翻閱歷代天文歷法，我們可以發現，《周易》的思想在歷代天文歷法中隨處可見。
1、《周易》六十四卦與歷法
中國古代歷法中，二十四節氣、七十二物候是其重要內容。
一年二十四節氣共七十二候。各候均以一個物候現象相應，稱候應。其中植物候應有植物的幼芽萌動、開花、結實等；動物候應有動物的始振、始鳴、、遷徙等；非生物候應有始凍、解凍、雷始發聲等。七十二候候應的依次變化，反映了一年中氣候變化的一般情況。
二十四節氣在黃道上的位置
歷代譯寫天文歷法的制定者，將《周易》六十四卦與二十四節氣、七十二物候相配合。
如漢代孟喜提出的「卦氣說」。「卦氣說」是把一年的四季、十二月、二十四節氣、七十二物候、三百六十日與六十四卦對應配置在一起，用六十四卦表示一年內天地的運轉情況。孟喜的「卦氣說」所包括的「四正卦說」、「十二月卦說」實際上也成為後世譯寫歷法的重要內容。
北魏時張龍祥等編制的《正光歷》已經包含了孟喜的「卦氣說」。其中有「推四正卦術」︰「因冬至大小余，即坎卦用事日；春分，即震卦用事日；夏至，即離卦用事日；秋分，即兌卦用事日。」並且還列出了各月份所對應的卦︰
十一月，未濟、蹇、頤、中孚、復；
十二月，屯、謙、睽、升、臨；
正月，小過、蒙、益、漸、泰；
二月，需、隨、晉、解、大壯；
三月，豫、訟、蠱、革、夬；
四月，旅、師、比、小畜、乾；
五月，大有、家人、井、咸、始；
六月，鼎、豐、渙、履、遯；
七月，恆、節、同人、損、否；
八月，巽、萃、大畜、賁、觀；
九月，歸妹、無妄、明夷、困、剝；
十月，艮、既濟、噬嗑、大過、坤。
唐代僧一行編制的《大衍歷》則完整地把《周易》的六十四卦與二十四節氣、七十二物候相配合，並且還明確指出︰「十二月卦出于《孟氏章句》，其說《易》本于氣。」
2、《周易》易數與歷法
漢代劉歆的《三統歷》被認為是「世界上最早的天文年歷的雛形」，在中國古代歷法的發展中具有很高的地位。有學者研究發現，《三統歷》是用《周易》易數來解釋歷數的。
劉歆《三統歷》的主要內容是運用「三統」概念解釋歷法。所謂「三統」，劉歆說︰「三統者，天施、地化、人事之紀也。」就音律而言，黃鐘律長九寸，為乾卦的初九，為天統；林鐘律長六寸，為坤卦的初六，為地統；太簇律長八寸，象八卦，為人統。
劉歆的《三統歷》采用《太初歷》的日法︰81，並說︰「太極中央元氣，故為黃鐘，其實一龠，以其長自乘，故八十一為日法」，即9×9=81。
月法︰2392，「推大衍象，得月法」，即根據《周易•系辭上》所謂「大衍之數五十，其用四十有九。分而為二以象兩，掛一以象三，揲之以四以象四時，歸奇于扐以象閏，五歲再閏，故再扐而後掛」，推得「元始有象一也，春秋二也，三統三也，四時四也，合而為十，成五體。以五乘十，大衍之數也，而道據其一，其余四十九，所當用也，故蓍以為數，以象兩兩之，又以象三三之，又以象四四之，有歸奇象閏十九，及所據一加之，因以再扐兩之，是為月法之實。」這就是︰{[（1+2+3+4）×5-1]×2×3×4+19+1}×2=2392。于是可以推出朔望月的日數︰2392÷81=29。
在《三統歷》中，閏法︰19，「合天地終數，得閏法」，即根據《周易•系辭上傳》所謂「天一，地二，天三，地四，天五，地六，天七，地八，天九，地十」，天終數為9，地終數為10、9+10=19。
統法︰1539，「以閏法乘日法，得統法」，即81×19=1539。
會數︰47，「參天九，兩地十，得會數」，即9×3+10×2=47。
章月︰235，「五位乘會數，得章月」，即47×5=235。
周天︰，「以章月乘月法，得周天」，即2392×235=。
于是可以推出回歸年的日數︰÷1539=365。
東漢時期的劉洪創《乾象歷》。該歷法有許多進步之處，被稱為「劃時代的歷法」。然而，《晉書•律歷中》稱劉洪的《乾象歷》「推而上則合于古，引而下則應于今。其為之也，依《易》立數，遁行相號，潛處相求」。這里所謂的「依《易》立數」，實際上就是根據易數來確定歷數。
南北朝時期的祖沖之編《大明歷》，也是古代重要的歷法之一。該歷法有三個「設法」，其中之一即是，「以子為辰首，位在正北，爻應初九升氣之端，虛為北方列宿之中」。顯然，也是用易數解釋歷數。
唐朝時期的僧一行編制的《大衍歷》被認為是「當時最好的歷法」。《大衍歷》中有《歷議》十篇，其中《歷本議》說︰「《易》︰‘天數五，地數五，五位相得而各有合，所以成變化而行鬼神也。’天數始于一，地數始于二，合二始以位剛柔。天數終于九，地數終于十，合二終以紀閏余。天數中于五，地數中于六，合二中以通律歷……是以大衍為天地之樞，如環之無端，蓋律歷之大紀也。」在僧一行看來，《周易》的「大衍之數」是歷法的基礎和出發點。