Astronomia (gr. ἀστρονομία astronomía) – nauka przyrodnicza zajmująca się badaniem ciał niebieskich (np. gwiazd, planet, komet, mgławic, gromad i galaktyk) oraz zjawisk, które zachodzą poza Ziemią, jak również tych, które oddziałują w jej atmosferze, wnętrzu lub na powierzchni, a są pochodzenia pozaplanetarnego (np. neutrina, wtórne promieniowanie kosmiczne). Skoncentrowana jest na fizyce, chemii, meteorologii i ruchu ciał niebieskich, zajmuje się także powstaniem i rozwojem (ewolucją) Wszechświata.
Astronomia jest jedną z najstarszych nauk. Kultury prehistoryczne pozostawiły astronomiczne artefakty, takie jak Stonehenge. Cywilizacje, takie jak Babilończycy, Grecy, Chińczycy, Hindusi i Majowie wykonywali metodyczne obserwacje nocnego nieba. Jednakże dopiero wynalezienie teleskopu sprawiło, że astronomia była w stanie przekształcić się w nowoczesną naukę. Historycznie w astronomię włączano tak różne dyscypliny, jak astrometria, astronawigacja, astronomia obserwacyjna, tworzenie kalendarzy, a nawet astrologia. Obecnie pojęcie profesjonalnej astronomii jest niemal tożsame z pojęciem astrofizyki.
W XX wieku w dziedzinie astronomii nastąpił podział na oddziały obserwacyjne i teoretyczne. Astronomia obserwacyjna koncentruje się na pozyskiwaniu danych z obserwacji ciał niebieskich, które są następnie analizowane przy użyciu podstawowych zasad fizyki. Astronomia teoretyczna jest zorientowana na rozwój przy pomocy komputerów i modeli analitycznych do opisu zjawisk i obiektów astronomicznych. Te dwie dziedziny wzajemnie się uzupełniają, astronomia teoretyczna stara się wyjaśnić wyniki obserwacji, a dane obserwacyjne służą do weryfikacji modeli teoretycznych.
Astronomowie amatorzy przyczynili się do wielu ważnych odkryć astronomicznych, a astronomia jest jedną z niewielu nauk, gdzie amatorzy mogą nadal odgrywać aktywną rolę, zwłaszcza w dziedzinie odkrywania i obserwacji zjawisk przejściowych.
Astronomii nie należy mylić z astrologią, która jest pseudonaukowym systemem przekonań utrzymującym, że sprawy ludzkie są skorelowane z pozycjami ciał niebieskich. Mimo że obie dziedziny mają wspólne pochodzenie i część metod (np. wykorzystywanie efemeryd), są to odrębne pojęcia.
