Το αστρονομικό ρολόι είναι ένα ρολόι με ειδικούς μηχανισμούς και καντράν για την εμφάνιση αστρονομικών πληροφοριών. Δείχνει τις σχετικές θέσεις του ήλιου, της σελήνης, των ζωδιακών αστερισμών και μερικές φορές των μεγάλων πλανητών. Ορισμένα παραδείγματα είναι μεγάλα δημόσια ρολόγια, αλλά άλλα είναι όργανα για χρήση μέσα σε κτίρια. Τα αστρονομικά ρολόγια κατασκευάζονται από διάφορους κατασκευαστές. Είναι επίσης εξαιρετικά ακριβή.

Τα ρολόγια που κατασκευάζονταν κατά τον Μεσαίωνα χρησιμοποιούσαν τη γεωκεντρική μέθοδο, που έδειχνε τη Γη στο κέντρο. Ο Ήλιος περιστρέφεται γύρω από τη Γη: αυτό συμφωνεί με την καθημερινή εμπειρία και με την κοσμοθεωρία της προ-κοπερνίκειου Ευρώπης.

Η ιδέα ενός αστρονομικού ρολογιού είναι αρχαία. Αν και δεν πρόκειται για ρολόι με την παραδοσιακή έννοια του όρου, ο μηχανισμός των Αντικυθήρων του 2ου αιώνα π.Χ. στην αρχαία Ελλάδα χρησιμοποιήθηκε για τον υπολογισμό των θέσεων του ήλιου, της σελήνης και των άστρων σε κάθε δεδομένη στιγμή με τη χρήση πολύπλοκων μηχανικών γραναζιών. Τα ευρωπαϊκά αστρονομικά ρολόγια κατάγονται πιθανότατα από την τεχνολογία του μηχανισμού των Αντικυθήρων. Όπως έγραψε αργότερα ο Κικέρωνας τον 1ο αιώνα π.Χ., το οργανοστάσιο του Αρχιμήδη και του Ποσειδωνίου πέτυχε ουσιαστικά το ίδιο πράγμα.