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我国古代天文学有非常高的成就，自然会有浩如烟海的专著。提问中特制某一本著作，是不合理的。
就我一名理科生浅薄的见解，至少有以下几类：
《二十四史》对天文志，五行志，律历志等等。当然，名字可能会略有不同，比如大名鼎鼎的《史记》的天文志就叫做《天官书》。
天文历法专著，古代历法精度有限，一般用上十几二十年就要重修。比较有名的往往是在历算中有所突破的精品，比如《三统历》、《乾象历》、《皇极历》、《大衍历》等等。
天文星占著作，最有名的是两部，《甘石星经》和《开元星占》，诚然其中很多占卜的内容今天不值得提倡，不过其中对于星表的记录，五行的运动规律这些资料是弥足珍贵的。
天文仪器的使用注释，比如汉代的《浑天仪注》，宋代的《新仪象法要》，清代的《灵台仪象志》都是比较有名的。
科学专著，比如沈括的《梦溪笔谈》就有不少涉及天文学或者天文仪器的内容。
类书，类似于《永乐大典》、《四库全书》之类的官修大类书不可能没有天文学的内容。
这方面的专著很多，你可以适当的看看：《开元占经》《浑天仪注》《普通天文学》《天文学史》《中国科技文明史》
介绍一点基本常识：
专职天学机构及其日常工作。
既然天学为天子垄断，很自然，天学机构及其直接象征观象台（类似于现代的天文台，当然用处不一样）也为皇家独占，其他任何地方政权或个人都不能建立，否则就是"犯上作乱"的行为，用现在的话来说就是犯法。但在中国古代历史上，可以找到一个例外，即北齐的张子信，他可能趁中原长期战乱时在海岛上建立过一个小型天文台，并取得了重要成果。这或许是中国古代唯一可与西方私人天文台相媲美的例子。历代天学机构名称及主要负责人官名变动沿革如下：
秦 太史令
西汉 太史公 太史令
东汉 太史令
魏晋南北朝 太史局；太史
隋 太史曹 太史监；太史令
唐 太史局 浑天监 浑仪监 太史监 司天台；太史局令 浑天监 太史监 司天台监。824人
宋 司天监 太史局 天文院；司天监 太史局令
辽 司天监；太史令
金 司天台；提点 司天监
元 司天监 回回司天监 太史院；提点 司天监 太史院史。259人
明 钦天监；太史令 监正。41-23人
清 钦天监；监正。154人
与现代社会中天文学家的身份截然不同，古代皇家天学机构的负责人及其属吏都是政府官员；天学机构则是中央政府的一个部门，通常在地方上没有常设的下属机构和人员。有时为了特殊的观测任务，则委派临时人员，元明两代例外。不过这个部门在理论上的品级却一直不太高，最高时在唐代，曾达到三级左右，最低时在五品左右。天学机构的工作人员主要有三个来源：一是世袭的天学官员，二是从社会上招集，三是本身的专门培训。
天学机构的主要工作如下：首先是天象的观测记录，内容有恒星位置的测定，并编制成星表或绘制为星图；日月食和掩星观测；行星在恒星背景下的视运动状况；异常天象的观测记录，包括彗星新星流星太阳黑子等。对其中的某些天象还要有选择地向皇帝汇报。其次是观天仪器的研制和管理。三是修订历法，编算历书历谱并印制颁发。
中国古代最系统、最完整、记载资料最丰富的天学典籍，当首推历代官制中的天学三志：律历志、天文志、五行志。其中有少数几种官史中这三志的名称稍有变化，但其所述内容仍与传统相符。五行志专述该朝灾异、祥瑞的情况，为各地灾异、祥瑞报告的文献汇总；律历志是关于该朝律与历的文献汇总。天文志所记录的是该朝发生的天文大事，天象记录，以及对应的星占占辞等。此外，还有重要的星占著作如《开元占经》等，官修大型天学著作如《崇祯历书》等，私家著述如明朱载 育《圣寿万年历》等。
早在明、清时期，中国就出版了不少有关天文学方面的著译，有：《西洋新法历书》，徐光启、李天经等修，崇祯中刊本；《天学大成》，1896年上海著易堂石印本；《谈天》18卷，附表1卷，英国侯失勒撰，伟烈亚力口译，李善兰删述；《测候丛谈》4卷，美国金楷里口译，华蘅芳笔述.
墨海书馆曾出版由伟烈亚力、李善兰译的《谈天》(1859年)一书，是英国天文学家侯失勒的名著，各卷名称依次为：论地、命名、测量之理、地学、天图、日躔、月离、动理、诸行星、诸月、彗星、摄动、椭圆诸根之变、逐时经纬度之差、恒星、恒星新理、星林、历法等。该书在晚清学术界享有很高声誉。尔后，徐建寅又把到1871年为止的最新天文学成果补充进去，凡18卷，由江南制造局翻译馆于1874年出版。此外，尚有哈巴安德的《天文问答》、合信的《天文略论》等。
江南制造局翻译馆出版了侯失勒著，金楷理译、华蘅芳述的《测候丛谈》(1877年)，共4卷，是晚清所译各种气象学术书籍中最有价值的一种。 (清光绪二十二年(1896)石印《天学大成》一套4册全，白纸线装，《测侯丛谈》4卷；《谈天》18卷附表)
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