Thiên văn học Hy Lạp cổ đại là nền thiên văn học được viết trong tiếng Hy Lạp vào thời cổ đại. Nền thiên văn học này bao gồm nền nền thiên văn học của Hy Lạp cổ đại, của thế giới Hy Lạp hóa, Hy-La và hậu kỳ sau đó. Nó không bị giới hạn về mặt địa lý trong khuôn khổ của Hy Lạp hay người Hy Lạp bởi vì tiếng Hy Lạp đã trở thành ngôn ngữ của giới học giả trong thế giới Hy Lạp hóa nằm trong các cuộc chinh phục của Alexander Đại đế. Vì thế, nền thiên văn học Hy Lạp cổ đại được biết đến với cái tên thiên văn học Hy Lạp hóa, trong khi đó nền thiên văn học trong tiếng Hy Lạp thuộc thời kỳ trước đó được gọi là thiên văn học Hy Lạp cổ điển. Dưới thời Hy Lạp hóa và thời La Mã, hầu hết các nhà thiên văn người Hy Lạp và không phải người Hy Lạp làm việc trong truyền thống của Hy Lạp, nghiên cứu ở Musaeum và thư viện Alexandria ở Ai Cập. Sự phát triển của thiên văn học của các nhà thiên văn học Hy Lạp và Hy Lạp hóa được xem xét bởi các nhà sử học là một phần lớn trong lịch sử thiên văn học. Thiên văn học Hy Lạp đã được đặc tính hóa từ việc tìm ra cách giải thích mang tính chất vật lý và tận gốc cho các hiện tượng vũ trụ. Hầu như các chòm sao ở Bắc Bán cầu có nguồn gốc từ thiên văn học Hy Lạp. Tên của nhiều ngôi sao, thiên thạch và hành tinh cũng xuất phát từ nền thiên văn học này. Thiên văn học Hy Lạp bị ảnh hưởng bởi thiên văn học Ai Cập và thiên văn học Babylon. Đến lượt mình, nền thiên văn học Hy Lạp ảnh hưởng đến thiên văn học Ấn Độ, thiên văn học Ả Rập và thiên văn học Tây Âu.