三垣，指的是北天极附近三个较大的天区：紫微垣（Purple Forbidden Enclosure）、太微垣（Supreme Palace Enclosure）、天市垣（Heavenly Market Enclosure）。三垣与黄道带上之二十八宿合称三垣二十八宿。

三垣指的是北天极附近三个较大的天区：紫微垣、太微垣和天市垣。每年6月中旬，当夜幕降临大地，就可以在星空中同时看到“三垣”。

三垣（san yuán）包括上垣之太微垣、中垣之紫微垣及下垣之天市垣。作为星官，紫微垣和天市垣的名称先在《开元占经》辑录的《石氏星经》中出现，太微垣的名称晚到唐初的《玄象诗》中才见到。每垣都是一个比较大的天区，内含若干（小）星官（或称为星座），据《清会典》所载，甘氏、石氏、巫氏(甘德、石申、巫咸)的划分互有不同。各垣都有东、西两藩的星，左右环列，其形如墙垣，故曰为“垣”。 在《史记·天官书》中也可见到和这三垣相当的星官，但其名称和星数则有所不同。可见三垣的形成曾有过一段演变和调整过程。

在步天歌中，三垣成为三个天区的主体，这些天区也以三垣的名称为名称。紫微垣包括北天极附近的天区，大体相当于拱极星区；太微垣包括室女、后发、狮子等星座的一部分；天市垣包括蛇夫、武仙、巨蛇、天鹰等星座的一部分。

紫微垣又称紫微宫或紫垣、紫宫，是三垣中的“中垣”。它指的是北天极周围的天区，大体相当于北半球中纬地区所见的永不下落天区，包括37个星官，含现代星座中的小熊、大熊、天龙、猎犬、牧夫、武仙、仙王、仙后、英仙、鹿豹等的部分天区。

古时人们用紫草的根部染制织物，需要多道工序才能使紫色固着不褪。所以紫衣非常贵重，紫色成为象征尊贵的颜色。紫气也是古人眼中的祥瑞之气，是帝王、圣贤出现的征兆。因而《后汉书》卷四十八有：“天有紫微宫，是上帝之所居也。”人们把神仙的住所称为紫府，把故宫叫做紫禁城等，也源出于此。

紫微垣相当于天上的紫禁城，是天帝、太子和后宫等皇室成员生活的地方。星斗运转的枢纽——北天极就位于紫微垣里，它附近的恒星曾被视为天帝的化身。由于北天极在星空中缓慢地变动位置，大约25800年变动一周，在不同的时代曾出现过不同的北极星：太一、天一、帝、天枢等。从元代，北天极移动到了勾陈一（小熊座α）附近，它是道教中勾陈大帝在星空中的化身，也就是我们所称的北极星。北极星是北极附近10度范围内最亮的一颗星，天气晴朗时，在北京这样的大都市也很容易看到。

天龙座的龙身和龙尾，即为左、右两个垣墙的下半部分，其中左枢（天龙座ι）和右枢（天龙座α）就是紫微垣的南门。左右垣墙上的上卫、少尉、上丞等13颗星，代表守卫皇宫的官员。宫城中央，有太子、帝、庶子、后宫、天枢等“北极五星”，为“北辰最尊者也”（《宋史·天文志》）。还有“御女”照顾生活起居，“柱史”记录宫中发生的日常大事，“女史”负责漏刻和计时，“尚书”作为皇家秘书。北门有“华盖”和“杠”，是天帝车上的伞盖，门外建有“传舍”，是来朝臣民下榻的宾舍。

垣墙之外，有三师、三公等候传唤，天棓、天枪、玄戈等护卫皇家安全，还有天厨和内厨二个厨房。著名的北斗七星也属于紫微垣，位于右垣墙外之下，是天帝出巡的车子。

紫微垣是三垣的中垣，居于北天中央，所以又称中宫，或紫微宫。紫微宫即皇宫的意思，各星多数以官名命名。在北斗东北，有星15颗，东西列，以北极星为中枢，成屏藩形状。东藩八星，由南起叫左枢、上宰、少宰、上弼、少弼、上卫、少卫、少丞（即天龙座ι、θ、η、ζ、ν、73，仙王座π，仙后座23）西藩7星，由南起叫右枢、少尉、上辅、少辅、上卫、少卫、上丞（即天龙座α、χ、λ，鹿豹座43、9、H1）左右枢之间叫“阊阖门”。

紫微垣名称最早见于《开元占经》辑录的《石氏星经》中。 它以北极为中枢，东、西两藩共十五颗星。两弓相合，环抱成垣。整个紫微垣据宋皇佑年间的观测记录，共合37个星座，附座 2个，正星163颗，增星181颗。它的天区大致相当于现今国际通用的小熊、大熊、天龙、猎犬、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东北方。在北斗之南，轸宿和翼宿之北，有星10颗，以五帝座一为中枢，成屏藩形状。东藩4星，由南起叫东上相、东次相、东次将、东上将（即室女座γ、δ、ε与后发座42）；西藩4星，由南起叫西上将、西次将、西次相、西上相（即狮子座σ、ι、θ、δ）；南藩2星，东称左执法（即室女座η），西称右执法（即室女座β）。太微垣名称始见于唐初的《玄象诗》。约占天区63度范围，以五帝座为中枢，共含20个星座，正星78颗，增星100颗。它包含室女、后发、狮子等星座的一部分。太微即政府的意思，星名亦多用官名命名，例如左执法即廷尉，右执法即御史大夫等。

太微垣又称太微宫，位于北斗七星以南，翼宿、轸宿以北，包括现代星座中的狮子座、后发座、室女座、猎犬座的部分天区，共有20个星官。

人间的皇帝处理政务和生活起居的居所往往都在皇宫，偶尔也会分开。天上的星官中，则明确做了区分。太微就是朝廷之意，天帝与大臣们处理政务的场所即太微垣，类似故宫里的太和门和乾清门。太微垣以“五帝座”为核心，天帝问政时就坐在这里。根据周代的礼仪，天子在春、夏、季夏、秋、冬这五个季节要分别坐在不同的座位上。庙堂之上，文臣武将一应俱全。“幸臣”是天帝宠幸的大臣，“从官”则是天帝的侍从官员。虎贲、郎将等侍卫在旁，郎位负责护卫陪从，三公、九卿、五诸侯等向天帝、太子汇报政事，“内屏”分隔内外。

太微垣的南门，有左执法（室女座η）、右执法（室女座β）两星。左执法为廷尉，是刑狱方面的执法官。右执法为御史大夫，负责监察、执法，兼管文书图籍等。从它们开始分别往北，各有5颗星构成左右垣墙，有上将、上相、次相、次将等文官武将把守。垣墙之外，有“少微”四星代表民间隐士，有“明堂”作为祭祀庆赏、宣明政教的殿堂，还有“灵台”为测候观星之所。

每年5月下旬入夜之后，太微垣高挂在南方天空，利于观测。到了秋冬之季，它早早就没于地平之下，难以看到。

天市垣也称天市宫，在紫微垣以南，房、心、尾、箕、斗五宿之北，包括蛇夫座、巨蛇座、天鹰座、武仙座、北冕座等天区。这里是天上的综合贸易市场，包括19个星官。“帝座”为市场的指挥中心，天帝亲自管理市场，旁边有“宦者”46星随侍并传达指令。而整个天区最亮的星名叫“侯”（蛇夫座α），他的任务是候阴阳察时变，为决策提供参考。把最亮星留给他，显示了古人对市场信息的重视。

“市楼”是市场的管理场所，“斗”“斛”“帛度”的作用则类似于公平秤，是称量的标准，“宗”2星（原为主管帝王宗族祭祀的官员）、“宗人”4星、“宗正”2星监管货物品质。“车肆”“列肆”“屠肆”分别是车马场、金银珠宝店和菜市场、饭馆酒店等。巨蛇座的头和尾分别构成了天市东、西垣墙的大部分。天市垣的垣墙共有22颗星，比紫微垣和太微垣都多，象征着参与贸易的22个地方，由此可见古人对市场经济的深刻理解。

天市垣里缺少醒目的亮星，寻找起来有些困难。每年8月入夜之后，它上升到正南正北方向，是最适宜观测的时机。这时我们可以先找到夏夜星空中的著名的织女星（天琴座α）和大火星（天蝎座α），它们之间的这片天区，就是天市垣。巨蛇座的头和尾构成了天市垣东西垣墙的大部分。

每年6月中旬入夜之后，向西南方望去，可以看到太微垣高悬于30-60度的半空，它将在三四个小时后落山。东偏南方向20-60度地平高度处，是正在升高的天市垣。正北方向则“倒悬”着紫微垣，左枢、右枢和南门位于上方高空，北门低悬于地平线之上20度左右。

天市垣是三垣的下垣，位居紫微垣之下的东南方向。在房宿和心宿东北，有星22颗，以帝座为中枢，成屏藩形状。东藩11星，由南起叫宋、南海、燕、东海、徐、吴越、齐、中山、九河、赵、魏（即蛇夫座η，巨蛇座ξ，蛇夫座ν，巨蛇座η、θ，天鹰座ζ，武仙座112、ο、μ、λ、δ）；西藩11星。由南起叫韩、楚、梁、巴、蜀、秦、周、郑、晋、河间、河中（即蛇夫座ζ，ε、δ，巨蛇座ε、α、δ、β、γ，武仙座χ、γ、β）。

约占天空的57度范围，大致相当于武仙、巨蛇、蛇夫等国际通用星座的一部分，包含19个星官（座），正星87颗，增星173颗。它以帝座为中枢，成屏藩之状。天市即集贸市场，中云：“天子率诸侯幸都市也。”故星名多用货物、星具，经营内容的市场命名，如，《晋书·天文志》云：帝座“立伺阴阳也”，斛和斗“立量者也”，斛用以量固体，斗则用以量液体，列肆“立宝玉之货”，是专营宝玉的市场，车肆“主众货之区”，是商品市场，市楼“市府也，主市价、律度、金钱、珠玉”等。

关于三垣的创始年代，尚无肯定的结论，从典籍来看，紫微垣和天市垣作为星官，首见于辑录石申所著《石氏星经》的《开元占经》一书中，而太微垣的名称始见于唐初的《天象诗》。但是，在《史记·天官书》中已载有和三垣相当的星官名称。天市垣东、西两藩的星均用战国时代的国名命名，亦是三垣创始年代的一个佐证。