Sistema de coordenadas astronómicas, cualquiera de los diferentes sistemas de cartografía utilizados para localizar objetos en el cielo, de la misma forma que la latitud y longitud se utilizan para localizar puntos de la superficie terrestre.
En astronomía, las posiciones se describen en términos de la esfera celeste, en donde se supone que están situadas las estrellas y otros objetos celestes, sin tener en cuenta sus verdaderas distancias a la Tierra.
En cualquier sistema de coordenadas astronómicas se utiliza un plano como referencia básica para determinar puntos posicionales.
Este plano atraviesa el centro de la Tierra en una u otra dirección y se extiende hasta la esfera celeste. Por ejemplo, en un sistema llamado sistema ecuatorial, el plano de referencia es el ecuador de la Tierra, y su proyección en la esfera celeste es el ecuador celeste.
En un objeto celeste determinado, un círculo que atraviesa el objeto y los polos celestes se denomina círculo de declinación.
Se utiliza un círculo de declinación como referencia —lo mismo que la longitud 0° en la Tierra— que es el círculo que atraviesa los polos celestes y el punto del ecuador celeste por donde cruza la eclíptica en marzo (equinoccio vernal).
El ángulo, de oeste a este, desde este círculo de declinación de referencia al círculo de declinación del objeto celeste es la ascensión recta del objeto, que se mide en horas.
El ángulo desde el ecuador al objeto a lo largo del círculo de declinación es la declinación del objeto, que se mide en grados. La ascensión recta y la declinación son análogas a la longitud y latitud terrestres.
En el llamado sistema de coordenadas eclípticas, la eclíptica es el plano de referencia. En el sistema de coordenadas horizontales, este plano es el horizonte del observador y las coordenadas son la altura y el acimut.