Thiên văn học tử ngoại hay thiên văn học cực tím là một nhánh của thiên văn học và vật lý thiên văn, nghiên cứu các thiên thể có bức xạ tia cực tím (UV). Bước sóng của tia cực tím có phạm vi 0,75-300 μm. Tia cực tím là bức xạ nằm ở giữa ánh sáng nhìn thấy có bước sóng trong khoảng 0,38-0,75 μm, và tia X có bước sóng dưới 10 nm. Tia cực tím bị không khí hấp thụ mạnh, nên các quan sát phải thực hiện trên tầng cao hoặc trên tàu vũ trụ. Các phép đo quang phổ tử ngoại được sử dụng để phân biệt các thành phần hóa học, mật độ, và nhiệt độ của môi trường giữa các vì sao, và nhiệt độ và thành phần của các ngôi sao trẻ nóng. Quan sát tia cực tím cũng có thể cung cấp thông tin cần thiết về sự tiến hóa của các thiên hà.