北京天文馆为国家级自然科学类专题科学博物馆，是面向公众，特别是青少年公众开展天文科普宣传、教育的主要阵地，通过人造星空模拟表演，举办天文知识展览，编辑出版和发行天文科普书刊，组织进行大众天文观测等形式向公众宣传普及天文学知识，并根据不同层次的青少年学生经常性地组织举行天文讲座、天文培训、天文奥赛、知识竞赛和天文科技夏（冬）令营等各种科普活动，引导和培养学生们对自然科学的兴趣和爱好。
北京天文馆分A馆和B馆两大部分：北京西直门外的北京天文馆（简称西馆）和北京建国门内的北京古观象台（简称东馆）。A馆始建于1955年，总建筑面积约7000平方米，主要开放设施有天象厅；展览厅；影视报告厅和大众天文台。新馆总建筑规模20000平方米，主要的公共开放设施有：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，主要用于和满足观众、青少年学生对天文观测与教学实践活动的需要。