中國科學(xué)院國家天文臺（簡稱“國家天文臺”）成立于2001年4月，是由中國科學(xué)院北京天文臺（1958年成立）、云南天文臺（1972年成立，其前身是原“中央研究院”天文研究所1938年遷至昆明建設(shè)的“鳳凰山天文臺”）、南京天文光學(xué)技術(shù)研究所（2001年成立，其前身是1958年成立的南京天文儀器研制中心科研部分和高技術(shù)鏡面實(shí)驗(yàn)室）、烏魯木齊天文站（1987年更為此名，其前身是1957年成立的烏魯木齊人造衛(wèi)星觀測站）和長春人造衛(wèi)星觀測站（1957年成立）等兩臺一所兩站整合而成。

國家天文臺本部設(shè)在北京，直屬單位包括中國科學(xué)院云南天文臺、南京天文光學(xué)技術(shù)研究所、新疆天文臺（2011年1月更為現(xiàn)名）和長春人造衛(wèi)星觀測站。中國科學(xué)院紫金山天文臺、上海天文臺的主要學(xué)科方向、大型觀測設(shè)備運(yùn)行和觀測基地建設(shè)等受國家天文臺宏觀協(xié)調(diào)和指導(dǎo)。

國家天文臺發(fā)展目標(biāo)是：建設(shè)成為集天文學(xué)基礎(chǔ)前沿研究、天文技術(shù)方法創(chuàng)新應(yīng)用、地基與空間重大天文觀測裝置建造運(yùn)行、國家月球與深空探測科學(xué)應(yīng)用和空間碎片監(jiān)測與應(yīng)用等“四位一體”的、世界一流水平的綜合性國家天文研究機(jī)構(gòu)，引領(lǐng)中國天文事業(yè)實(shí)現(xiàn)新的跨越，為加快實(shí)現(xiàn)國家高水平科技自立自強(qiáng)做出應(yīng)有貢獻(xiàn)，為人類探索宇宙奧秘做出中國貢獻(xiàn)。

國家天文臺新時(shí)期辦臺方針是：以“出重大成果、出優(yōu)秀人才”為中心，規(guī)劃好、建設(shè)好、運(yùn)行好、使用好重大觀測裝置和重大任務(wù)設(shè)施，積極承擔(dān)并圓滿完成相關(guān)領(lǐng)域國家重大科技任務(wù)，不斷推動(dòng)天文領(lǐng)域重大原創(chuàng)成果產(chǎn)出、關(guān)鍵核心技術(shù)突破、天文學(xué)人才高地建設(shè)和科技體制機(jī)制改革。

國家天文臺主要研究方向包括天文學(xué)基礎(chǔ)前沿研究、天文技術(shù)方法創(chuàng)新、觀測裝置建造運(yùn)行和空間探測科學(xué)應(yīng)用。國家天文臺本部內(nèi)設(shè)有光學(xué)天文、射電天文、星系宇宙學(xué)、太陽物理、空間科學(xué)、月球與深空探測、應(yīng)用天文等七個(gè)研究部，涵蓋40多個(gè)科研單元；在河北興隆，北京懷柔、密云，天津武清，新疆烏拉斯臺、紅柳峽、慕士塔格，西藏阿里、羊八井，青海冷湖，貴州平塘以及阿根廷圣胡安等地建有天文觀測基地或臺站。

國家天文臺是國家航天局空間碎片監(jiān)測與應(yīng)用中心、國家天文科學(xué)數(shù)據(jù)中心的依托單位，國際空間環(huán)境服務(wù)組織中國中心主任單位；是中國科學(xué)院天文大科學(xué)研究中心、南美天文研究中心的依托單位；是中國科學(xué)院大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院主承辦單位。

國家天文臺高水平建成和運(yùn)行了以郭守敬望遠(yuǎn)鏡（LAMOST）、中國天眼（FAST）為代表的一批國際領(lǐng)先的重要觀測設(shè)備；擁有宇宙第一縷曙光探測陣列（21CMA）、50米射電望遠(yuǎn)鏡（GRAS-1）、40米射電望遠(yuǎn)鏡（GRAS-3）、70米射電望遠(yuǎn)鏡（GRAS-4）、35厘米太陽磁場望遠(yuǎn)鏡、2.16米光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、60/90厘米施密特望遠(yuǎn)鏡、1米光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、暗能量射電探測實(shí)驗(yàn)（天籟）陣列、中德亞毫米波望遠(yuǎn)鏡、SONG望遠(yuǎn)鏡等一批重要的天文觀測設(shè)備。

國家天文臺承擔(dān)了探月工程、行星和小行星探測工程、空間站巡天望遠(yuǎn)鏡工程、空間科學(xué)衛(wèi)星工程、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)式衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)、空間碎片、時(shí)空基準(zhǔn)等相關(guān)科技任務(wù)，在我國深空探測、空間科學(xué)等前瞻研究和科技攻關(guān)方面做出了重要貢獻(xiàn)。

國家天文臺依托領(lǐng)先的天文觀測設(shè)備和承擔(dān)的重大科技任務(wù)，在星系宇宙學(xué)、銀河系結(jié)構(gòu)和演化歷史、恒星和致密天體、太陽物理、行星科學(xué)等領(lǐng)域取得一批有影響力的重要科學(xué)成果。“利用引力透鏡效應(yīng)研究宇宙中的物質(zhì)分布”等5項(xiàng)重大成果先后榮獲國家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)，探月工程系列型號任務(wù)先后4次榮獲國家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)、一等獎(jiǎng)等?！?00米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）工程研究集體”等4個(gè)集體先后榮獲中國科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)?！袄脧?qiáng)激光成功模擬太陽耀斑的環(huán)頂X射線源和重聯(lián)噴流”等5項(xiàng)重大成果先后入選“中國年度十大科學(xué)進(jìn)展”。

國家天文臺凝聚和培養(yǎng)了一批高水平的科技創(chuàng)新人才，“人民科學(xué)家”“時(shí)代楷模”南仁東先生是杰出代表。截至2023年底，共有在職職工715人，其中中國科學(xué)院院士7人、正高級專業(yè)技術(shù)人員131人、副高級專業(yè)技術(shù)人員236人。設(shè)有天文學(xué)專業(yè)一級學(xué)科博士、碩士研究生培養(yǎng)點(diǎn)，共有在學(xué)研究生380人（其中博士生244人，碩士生136人）；設(shè)有天文學(xué)一級學(xué)科博士后流動(dòng)站，共有在站博士后73人。

國家天文臺與美國、加拿大、澳大利亞、南非、法國、荷蘭、德國、俄羅斯、烏茲別克斯坦、印度、墨西哥、丹麥、日本、韓國、泰國、馬來西亞等35個(gè)國家或地區(qū)建立了合作關(guān)系，承辦了國際天文學(xué)聯(lián)合會第28屆大會，聯(lián)合創(chuàng)建了東亞核心天文臺協(xié)會（EACOA）和東亞天文臺（EAO），布局并主導(dǎo)中阿40米射電望遠(yuǎn)鏡（CART），參與平方公里射電陣（SKA）、加那利大望遠(yuǎn)鏡（GTC）等重大國際合作項(xiàng)目，被認(rèn)定為國家級國際天文聯(lián)合研究中心、國家引才引智示范基地；依托國家天文臺建設(shè)的南美天文研究中心成為中國科學(xué)院第一個(gè)海外中心。

國家天文臺與國內(nèi)20余所大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)、高技術(shù)企業(yè)等建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系。

國家天文臺創(chuàng)辦有具有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的國際優(yōu)秀天文學(xué)期刊《Research in Astronomy and Astrophysics》（RAA），創(chuàng)辦有以“面向廣大公眾、天文與人文結(jié)合”為辦刊理念的科普刊物《中國國家天文》雜志。