北京天文馆是中国第一座大型天文馆，而且是目前大陆唯一的大型专业天文馆。它由西馆和东馆两部分组成。西馆位于北京的西直门外，东馆位于建国门内。
北京天文馆于1957年9月29日落成，包括天象厅、门厅、展览厅、报告厅及天文台等设施。
北京天文馆是国家级自然科学类专题科学博物馆。主要通过各种渠道向大众普及天文常识，比如模拟表演人造星空、天文知识展览的举办，有时还会出版和发行关于天文科普类的书刊，组织进行天文观测向人们灌输天文知识。除此之外，通过在青少年中组织天文讲座、天文培训和天文科技夏令营等形式激发培养他们对天文的爱好和兴趣。现今，北京天文馆不断向大众，尤其是青少年宣传科普知识，引导培养他们对自然科学的兴趣。它已经成为我国普及科普知识的主要阵地。
随着社会的进步、科学的发展，北京天文馆为了让大众更好地了解天文，不断地向高科技发展，在2001年底兴建新馆。建造了大批具有高技术含量的设施，包括数字化宇宙剧场、3D动感天文演示剧场、4D动感影院、天文展厅、太阳观测台、大众天文台、天文教室等。
另外，北京天文馆内还设有3座天文观测台，分别是太阳天文台、大众天文台以及西侧天文台。它们在对观众开放的同时，还有观测任务。在太阳天文台上安装的是太阳真空望远镜，主要用于白天观看太阳色球层上的的日面活动如爆发、日珥、暗条、谱斑等；而大众天文台与太阳天文台相反，主要用在夜晚观测，它的内部装的是一台口径为400毫米的光学折反式天文望远镜。另外西侧天文台内装有一架130毫米折射望远镜，主要供观众进行天文观测和教学实践活动。