三垣即紫微垣、太微垣、天市垣。每垣都是一個比較大的天區，內含若干（小）星官（或稱為星座），據《清會典》所載，甘氏、石氏、巫氏(甘德、石申、巫咸)的劃分互有不同。各垣都有東、西兩藩的星，左右環列，其形如墻垣，故曰為“垣”。
紫微垣 是三垣的中垣，在北斗東北，居于北天中央，所以又稱中宮，或紫微宮。紫微宮即皇宮的意思，各星多數以官名命名。它以北極為中樞，東、西兩藩共十五顆星。東西列，東藩八星，由南起叫左樞、上宰、少宰、上弼、少弼、上衛、少衛、少丞（即天龍座ι、θ、η、ζ、ν、73，仙王座π，仙后座23）;西藩7星，由南起叫右樞、少尉、上輔、少輔、上衛、少衛、上丞（即天龍座α、χ、λ，鹿豹座43、9、H1）左右樞之間叫“閶闔門”。以北極為中樞，成屏藩形狀。兩弓相合，環抱成垣。 紫微垣名稱最早見于《開元占經》輯錄的《石氏星經》中。整個紫微垣據宋皇佑年間的觀測記錄，共合37個星座，附座
2個，正星163顆，增星181顆。它的天區大致相當于現今國際通用的小熊、大熊、天龍、獵犬、牧夫、武仙、仙王、仙后、英仙、鹿豹等星座。
太微垣
是三垣的上垣，位居于紫微垣之下的東北方，北斗之南，軫宿和翼宿之北，有星10顆，。約占天區63度范圍，以五帝座為中樞，成屏藩形狀。共含20個星座，正星78顆，增星100顆。東藩4星，由南起叫東上相、東次相、東次將、東上將（即室女座γ、δ、ε與后發座42)；西藩4星，由南起叫西上將、西次將、西次將、西上相（即獅子座σ、ι、θ、δ）；南藩2星，東稱左執法（即室女座η），西稱右執法（即室女座β）。它包含室女、后發、獅子等星座的一部分。 太微垣名稱始見于唐初的《玄象詩》。太微即政府的意思，星名亦多用官名命名，例如左執法即廷尉，右執法即御史大夫等。 天市垣 是三垣的下垣，位居紫微垣之下的東南方向，在房宿和心宿東北，約占天空的57度范圍，大致相當于武仙、巨蛇、蛇夫等國際通用星座的一部分，包含19個星官（座），正星87顆，增星173顆。它以帝座為中樞，成屏藩之狀。東藩11星，由南起叫宋、南海、燕、東海、徐、吳越、齊、中山、九河、趙、魏（即蛇夫座η，巨蛇座ξ，蛇夫座ν，巨蛇座η、θ，天鷹座ζ，武仙座112、ο、μ、λ、δ）；西藩11星。由南起叫韓、楚、梁、巴、蜀、秦、周、鄭、晉、河間、河中（即蛇夫座ζ，ε、δ，巨蛇座ε、α、δ、β、γ，武仙座χ、γ、β）。 天市即集貿市場，《晉書·天文志》中云：“天子率諸侯幸都市也。”故星名多用貨物、星具，經營內容的市場命名，如，《晉書·天文志》云：帝座“立伺陰陽也”，斛和斗“立量者也”，斛用以量固體，斗則用以量液體，列肆“立寶玉之貨”，是專營寶玉的市場，車肆“主眾貨之區”，是商品市場，市樓“市府也，主市價、律度、金錢、珠玉”等。
關于三垣的創始年代，尚無肯定的結論，從典籍來看，紫微垣和天市垣作為星官，首見于輯錄石申所著《石氏星經》的《開元占經》一書中，而太微垣的名稱始見于唐初的《天象詩》。但是，在《史記·天官書》中已載有和三垣相當的星官名稱。天市垣東、西兩藩的星均用戰國時代的國名命名，亦是三垣創始年代的一個佐證。
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