維吾爾族的天文學知識源遠流長。喀喇汗王朝時期的哈斯·哈吉甫在其《福樂智慧》一書中介紹了當時的許多天文學知識，并在第五章《論七曜和黃道十二宮》中以詩歌的形式描述了七曜和黃道十二宮。作者介紹了七曜的名稱、特性、位置及其出現的時間，并根據“地球中心說”列出了行星在太陽系中的排列順序，畫出了七曜星圖。所謂黃道十二宮，即十二個星座，把天空中一年四季出現的可以觀察到的星群分為12組。他說：“除了七曜之外，還有黃道十二宮，有的成雙成對，有的孤闈獨守。”明確指出了黃道十二宮在星空中相互為鄰，一年中按季節出現，不斷交替變換，每一個星座分別代表著不同的月份、季節。即十二宮分屬春、夏、秋冬四季，每一季為三宮。

他又把十二宮分屬火、水、氣、土四種物質。火、水、氣、土不僅是構成宇宙的基本要素，而且認為生命也是四要素組合成的。他說“四要素給合，才能構成生命”。？馬合木德·喀什噶里在其《突厥語詞典》里也收集了許多文學的資料，如：“傍晚出現火燒云，妻兒如親人;清晨出現火燒云，家中起哭聲。”“月出暈伴生，白云浮晴空。云頭堆疊起，大雨自天傾。”民間也有“月暈白，雨雪來;月暈紅，天放晴”的說法。維吾爾族民間把金牛宮之七星稱為“于凱爾”星座。夜行人利用這個星座定方向，如同使用羅盤。人們認為，于凱爾漸大，天氣就會變化。

維吾爾族諺語說：“于凱爾掠過天邊，節氣就屬夏天。”據民間星相家的說法，于凱爾一年中有40天棲于地上，這時的天氣最熱，被稱為伏天。40天之后，于凱爾重新升入星空，植物開始結籽。民間有“七星顯，天氣變;七星不墜，地溫不升”的說法。維吾爾族民間還把北極星稱為“鐵木爾闊足克”(意為“鐵樁”)，并把此星作為夜間行路或軍隊夜出時方向的標尺。對火星、金星、土星、水星等星體予以維吾爾族的稱呼，并正確認識到這些星體運動與地球氣候、季節變化的規律。？維吾爾族歷史上曾使用過多種歷法。最早的是回紇汗國時期使用的12獸歷法。

12獸名稱分別為：鼠、牛、虎、兔、龍、蛇、馬、羊、猴、雞、狗、豬。每12年循環一次。據考古和文獻資料，高昌回鶻王國時期使用一種叫“七曜歷”的歷法，即以日、月和金、木、水、火、土五大行星紀日的歷法，也即以七日為一周年歷法。

據在高昌遺址發現的回鶻文歷書斷簡研究，這種歷法每日先用杰特語記七曜日名稱，次譯中國甲、乙、丙、丁等十干之音，最后以杰特語記鼠、牛、虎、兔等12獸名，又在其上的每第二日，用杰特語譯出中國的木、火、土、金、水五行之名，而以紅字記之。

這種歷法可說要杰特、中國、突厥三種歷法的整合體。據法國學者沙畹考證，七曜歷于唐開元七年(719年)由摩尼教傳教士傳入中國，后來中國影響很大。根據烏魯伯克留傳的歷書考證，高昌回鶻使用的另一種歷法，一年分12個月，2—11月各月，皆以數字為次第。唯獨首月和末月名稱不同，首月稱“aramai”，意為齋月;末月稱“carsapat”，意為臘月。

此與中國歷法謂此二月為正月、臘月相似。每月上旬，中國歷稱“初”，高昌歷法則如“yangy”，意為“新”，二者形式相同。因此，高昌回鶻的歷書實仿中原歷書。？喀喇汗王朝時期的維吾爾人使用12獸歷法，人的年齡、事件發生的時間等均以12獸輪流紀年。與漢族12獸不同的是他們以鱷魚代替龍。12獸的順序是：鼠、牛、虎、兔、龍、蛇、馬、羊、猴、雞、狗、豬。當時也使用七曜歷。？

維吾爾族改信伊斯蘭教后，使用回歷。《西域圖志》、《西域聞見錄》等書均記明清時期的維吾爾族已使用回歷。回歷又稱“希吉來歷”或“伊斯蘭教歷”。回歷純系陰歷，其紀年法是：太陰圓缺一次為1月，12個月為一年，單月30日，雙月29日，不置閏月，全年354日。每30年為一周，其中有11年(約每隔二三年)的12月末添設一個閏日。故該歷平均每年為354日8時48分。對于月的計算方法，不用實朔，而以看見新月時期做月首，所以它的月首日期，常在農歷初二、三日以后。