Astronominis instrumentas paprastai reiškia įrangą, naudojamą dangaus objektams tirti, stebėti ar matuoti. Jie yra svarbi astronomijos mokslo dalis. Astronomijos instrumentai paprastai skirstomi į dvi kategorijas. Pirmajai kategorijai priklauso visi stebėjimui naudojami prietaisai, pavyzdžiui, teleskopas. Antroji kategorija priklauso prietaisams, naudojamiems stebėjimo prietaisų pateiktiems duomenims registruoti arba standartizuoti.
Stebėjimo astronomijos prietaisai gali būti naudojami dangaus objekto dydžiui ir struktūrai nustatyti. Jie taip pat gali būti naudojami norint apskaičiuoti atstumą nuo Žemės. Kiti instrumentai renka dangaus medžiagą, skleidžiamą iš objektų, pavyzdžiui, spinduliuotės. Radiacija gali padėti suteikti vertingos informacijos apie šių reiškinių ypatybes.
Konkrečių astronominių instrumentų panaudojimas paprastai priklauso ir nuo tikslaus dangaus reiškinio, kurį astronomas tiria, ir nuo tyrimo tikslų. Įvairus dangaus reiškinių pobūdis prisidėjo prie įvairių tipų instrumentų kūrimo, kad būtų galima juos tiksliau ištirti. Dėl ypatingų astronomų tikslų taip pat reikėjo kurti naujas technologijas, kad būtų galima geriau išanalizuoti šiuos reiškinius.
Teleskopai paprastai laikomi vienu iš pagrindinių astronominių instrumentų. Mokslo istorikai dažnai sieja teleskopo istoriją iki žmonijos stiklo ir lęšių naudojimo pradžios. Istorikai teigia, kad pirmasis teleskopas buvo išrastas 1608 m. Olandijoje, nors dėl tikslaus išradėjo tapatybės diskutuojama. Vėlesniais metais „Galileo“ sukūrė tai, kas paprastai laikoma patobulintu šių ankstesnių konstrukcijų modeliu.
Visų tipų teleskopai paprastai skirstomi į tris kategorijas: refrakcinius teleskopus, atspindinčius teleskopus ir veidrodinius lęšius. Šie teleskopai skiriasi tuo, kaip juose naudojami lęšiai arba veidrodžiai, siekiant užfiksuoti šviesą. Papildai taip pat gali būti pridedami prie centrinės teleskopo plokštumos, kad būtų galima atlikti konkrečias užduotis. Norint išmatuoti dangaus kūnų temperatūrą, galima įdėti termoporą. Spektrografai gali būti naudojami šviesai įvertinti, o fotoelektriniai elementai gali būti naudojami šviesumui matuoti.
Radijo teleskopai naudojami radijo bangoms, skleidžiamoms iš dangaus objektų, surinkti. Šie instrumentai paprastai sudaromi iš radijo antenų. Kadangi daugelis dangaus objektų skleidžia spinduliuotę radijo bangų ilgiais, radijo teleskopai gali būti naudojami įvairiems duomenims apie šių objektų prigimtį rinkti.
Interferometras yra astronomijos instrumentas, galintis padėti nustatyti dangaus objekto dydį. Šios priemonės renka duomenis apie reiškinio trukdžių modelį. Tada matematinės formulės gali būti naudojamos duomenims, pavyzdžiui, reiškinio dydžiui, apskaičiuoti.