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《天工开物》一书在崇祯十年初版发行后，很快就引起了学术界和刻书界的注意。明末方以智《物理小识》较早地引用了《天工开物》的有关论述。还在明代末年，就有人刻了第二版，准备刊行。
大约17世纪末年，它就传到了日本，日本学术界对它的引用一直没有间断过，早在1771年就出版了一个汉籍和刻本，之后又刻印了多种版本。
19世纪30年代，有人把它摘译成了法文之后，不同文版的摘译本便在欧洲流行开来，对欧洲的社会生产和科学研究都产生过许多重要的影响。如1837年时，法国汉学家儒莲把《授时通考》的“蚕桑篇”，《《天工开物.附录.乃服》的蚕桑部分译成了法文，并以《蚕桑辑要》的书名刊载出去，马上就轰动了整个欧洲，当年就译成了意大利文和德文，分别在都灵、斯图加特和杜宾根出版，第二年又转译成了英文和俄文。当时欧洲的蚕桑技术已有了一定发展，但因防治疾病的经验不足等而引起了生丝之大量减产。《天工开物》和《授时通考》则为之提供了一整套关于养蚕、防治蚕病的完整经验，对欧洲蚕业产生了很大的影响。著名生物学家达尔文亦阅读了儒莲的译著，并称之为权威性著作。他还把中国养蚕技术中的有关内容作为人工选择、生物进化的一个重要例证。
据不完全统计，截至1989年止，《天工开物》一书在全世界发行了16个版本，印刷了38次之多。其中，国内（包括大陆和台湾）发行11版，印刷17次；日本发行了4版，印刷20次；欧美发行1版，印刷1次。这些国外的版本包括两个汉籍和刻本，两个日文全译本，以及两个英文本。
而法文、德文、俄文、意大利文等的摘译本尚未统计入内。《天工开物》一书在一些地方长时期畅销不滞，这在古代科技著作中并不是经常看到的。
《天工开物》出版后，很快便在福建由书商杨素卿于清初刊行第二版。
公元1725年，进士陈梦雷受命组织编撰，蒋廷锡等人续编的官刻大型著作《古今图书集成》在食货、考工等典中有很多地方取自《天工开物》，在引用时对《天工开物》中的“北虏”等反清字样改为“北边”。
公元1742年，翰林院掌院学士张廷玉（1672―1755）任总裁的大型官修农书《授时通考》，在第20、23、26等卷中，都引用了《天工开物》中《乃粒》《粹精》等章。
18世纪后半叶，乾隆设四库馆修《四库全书》时，在江西进献书籍中，发现宋应星的哥哥宋应升的《方玉堂全集》、宋应星友人陈弘绪等人的一些著作有反清思想，因此《四库全书》没有收入宋应星的《天工开物》。乾隆以后，也再没有人刊刻此书，因此《天工开物》在清代没有进一步流通。
公元1840年，著名学者吴其浚在《滇南矿厂图略》关于采矿冶金方面的叙述中，参考了《天工开物》。公元1848年，吴其浚的《植物名实图考》谷类等部分有很多地方引用了《天工开物》的《乃粒》章。
公元1870年，刘岳云（1849―1919）的《格物中法》中，几乎把《天工开物》中的所有主要内容都逐条摘出，还进行了评论和注释，他是中国第一个用近代科学眼光研究《天工开物》的人。
公元1877年，岑毓英（1829―1889）撰修的《云南通志》的食货矿政部分也详细引用了《《天工开物.附录.五金》章关于铜、银等金属冶炼技术的叙述。
公元1899年，直隶候补道卫杰写的《蚕桑萃编》有不少部分引用了《天工开物》中的《乃服》《彰施》等章。