Thời kỳ Hy Lạp hóa đã bắt đầu từ thế kỷ 4 TCN với các cuộc chinh phạt của Alexander Đại đế ở phía đông Địa Trung Hải, Ai Cập, Ba Tư , Trung Á và vài phần của Ấn Độ. Điều này đã dẫn lối cho sự mở rộng của tiếng Hy Lạp và văn hóa Hy Lạp trên các vùng đất này. Tiếng Hy Lạp đã trở thành ngôn ngữ của các học giả trong thế giới Hy Lạp hoá, và các nhà toán học Hy Lạp đã tiếp cận với toán học Ai Cập và toán học Babylon để tạo nên sự nổi lên của toán học Hy Lạp hóa. Toán học và thiên văn học Hy Lạp đã tiếp cận một bước phát triển mạnh mẽ dưới thời Hy Lạp hóa và La Mã. Đại diện của thời kỳ này là các học giả Hipparchus, Apollonius và Ptolemy, đánh dấu cho việc tạo nên những người máy tính analogue như máy Antikythera

Trọng tâm quan trọng nhất trong nghiên cứu thời kỳ nay là Alexandria của Ai Cập, nơi tạo ra sự chú ý cho các học giả trong thế giới Hy Lạp hóa. Hầu hết trong số họ là người Hy Lạp và người Ai Cập, ngoài ra còn là người Do Thái, người Ba Tư , người Phoenicia và thậm chí là người Ấn Độ.[7]

Hầu hết các ghi chep toán học được viết trong tiếng Hy Lạp được tìm thấy tại Hy Lạp, Ai Cập, Anatolia, Lưỡng Hà và Sicilia.

Archimedes có thể đã sử dụng vô hạn như là giống tích phân thời hiện đại. Sử dụng một kỹ thuật dựa trên một hình mẫu về bằng chứng mâu thuẫn ông có thể trả lời cho các vấn đề ở một mức độ tùy ý của sự chính xác. Đồng thời ông cũng chỉ định các giới hạn với việc dựa vào các giải đáp đó. Kỹ thuật này được biết đến đó là giải pháp của sự kiệt sức, ông đã sử dụng nó để xấp xỉ giá trị của Pi. Trong tác phẩm Hình cầu của Parabola, Archimedes đã chứng minh vùng được bao quanh bởi một parabol và một đường thẳng là 4/3 lần diện tích của một tam giác có cùng cạnh đáy và độ cao. Ông cũng biểu diễn phương pháp cho vấn đề như là chuỗi hình học vô hạn có tổng bằng 4/3. Trong tác phẩm Người tính toán trên cát, Archimedes đã sắp xếp để tính toán số hạt cát mà vũ trụ có thể chứa. Trong công trình đó, ông đã thay đổi điểm cho rằng số hạt cát quá lớn để có thể đếm được. Từ đó ông nghĩ ra cách đếm dựa trên vạn, tức 10 nghìn.