北京古觀象臺(tái)最早的溯源在公元1279年，天文學(xué)家王恂、郭守敬等在今北京建國(guó)門觀象臺(tái)北側(cè)建立了一座司天臺(tái)。北京古觀象臺(tái)建于明朝正統(tǒng)七年(1442年)，是中國(guó)古代明、清兩代的國(guó)家天文臺(tái)。從明正統(tǒng)初年到1929年止，古觀象臺(tái)從事天文觀測(cè)近500年，是現(xiàn)存古觀象臺(tái)中保持連續(xù)觀測(cè)最悠久的，在國(guó)際上久負(fù)盛名。現(xiàn)為全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位。

　　北京天文館是國(guó)家級(jí)自然科學(xué)類專題科學(xué)博物館。主要通過人造星空模擬表演，舉辦天文知識(shí)展覽，編輯出版和發(fā)行天文科普書刊，組織進(jìn)行大眾天文觀測(cè)等形式向公眾宣傳普及天文學(xué)知識(shí)。除此之外，還根據(jù)不同層次的青少年學(xué)生經(jīng)常性地組織舉行天文講座、天文培訓(xùn)、天文奧賽、知識(shí)競(jìng)賽和天文科技夏(冬)令營(yíng)等各種科普活動(dòng)，引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生對(duì)自然科學(xué)的興趣和愛好。北京天文館和北京古觀象臺(tái)同時(shí)被北京市命名為青少年教育基地。

　　北京天文館老館的天象廳北京天文館老館始建于1955年，1957年建成開放�？偨ㄖ�面積約7000平方米，主要開放設(shè)施有天象廳；展覽廳；影視報(bào)告廳和大眾天文臺(tái)。天象廳內(nèi)設(shè)600席座位，廳內(nèi)中央安放一架國(guó)產(chǎn)大型天象儀，它由環(huán)墻一周放置的數(shù)十臺(tái)特效投影器一起組成一部完整的天象表演系統(tǒng)。每天(除閉館外)巡回放映4-5部天象節(jié)目。展覽廳常年舉辦和展出天文知識(shí)展。影視報(bào)告廳過去經(jīng)常舉辦天文知識(shí)講座和專題報(bào)告或放映天文科教影片，由于建設(shè)新館暫被用做圖書資料閱覽室和新館設(shè)備貯藏室。大眾天文臺(tái)原有兩座：一座為太陽色球天文臺(tái)，另一座為大眾光學(xué)天文臺(tái)。兩座天文臺(tái)分別各設(shè)一架太陽光球色球望遠(yuǎn)鏡和130毫米口徑的折射天文望遠(yuǎn)鏡。主要用于觀眾對(duì)太陽、月亮、大行星、彗星及亮星云的天文觀測(cè)和教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。太陽色球觀測(cè)臺(tái)現(xiàn)已拆除，太陽色球望遠(yuǎn)鏡將被新館引進(jìn)的太陽觀測(cè)設(shè)備所代替。

　　由于老館建成于20世紀(jì)50年代中期，距今已運(yùn)行了超過50年，無論其建筑規(guī)模和設(shè)備功能都很難滿足和適應(yīng)需要，對(duì)此北京市政府決定投入巨資興建新館。

　　北京天文館新館于2001年底在天文館原址上動(dòng)工興建，總建筑規(guī)模20000平方米，于2004年12月建成開放。主要的公共開放設(shè)施有：數(shù)字化宇宙劇場(chǎng)、3D動(dòng)感天文演示劇場(chǎng)、4D動(dòng)感影院、天文展廳、太陽觀測(cè)臺(tái)、大眾天文臺(tái)、天文教室等。宇宙劇場(chǎng)，容量200席座位。引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的數(shù)字化天文放映設(shè)備，由大型圖形工作站和激光投影設(shè)備組成，能生動(dòng)形象地演繹壯麗的星空景象和人類探測(cè)太空的壯舉。3D和4D動(dòng)感天文劇場(chǎng)，其容量分別為48席和196席座位。這兩個(gè)劇場(chǎng)的演示功能是對(duì)宇宙劇場(chǎng)功能的一種補(bǔ)充和延伸。以其強(qiáng)烈的動(dòng)感、特殊的視聽合成效果為觀眾營(yíng)造出很強(qiáng)的臨場(chǎng)感、震撼力氛圍。太陽展示廳，展覽面積300米，以展出太陽和太陽系內(nèi)容為主。主要展項(xiàng)內(nèi)容有從太陽真空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)接收而來的1.8米太陽白光投影像；174毫米手描太陽黑子白光全日面投影像；太陽光譜投影像；太陽白光、太陽色球全日面和太陽局部活動(dòng)區(qū)的CCD電視圖象等。

　　新館二期展覽于2006年7月6日正式對(duì)外開放，展覽分為15個(gè)展區(qū)。大眾天文臺(tái)，內(nèi)置一臺(tái)口徑為40厘米的光學(xué)折反式天文望遠(yuǎn)鏡。主要用于和滿足觀眾、青少年學(xué)生對(duì)天文觀測(cè)與教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的需要。