天文学系是于1960年在我国北方成立的第一个天文学系，现有在职教工18人，教授7人(其中博士生导师5人)，入选新世纪优秀人才培养计划2人，副教授、高工8人;教师中有博士学位的10人。聘请了国家天文台台长艾国祥院士、中国天文学会理事长苏定强院士和科学院资深院士王绶琯为我系兼职教授。在我系兼职的教授还有国家天文台的若干名国内著名天文学家。
现代天文学以高科技为特征，系内设现代天体物理实验室、天文教学综合实验室、天文探测技术实验室、卫星精密定轨实验室、多波段天文数据中心和天文观测研究中心，拥有三台望远镜和先进的终端探测设备。天文学系光电探测研究室与我校物理学系、低能核物理研究所光学专业联合成立了北京市重点实验室——应用光学实验室。为适应高级天文人才的需求，国家天文台与北京师范大学联合设立了天文研究基地。
天文学系本科设天文学一个专业。有3个硕士点：天体物理、天体力学与天体测量、光学;其中天体物理学有博士学位授予权。天文学系精干、高水平的师资队伍和良好的育人环境，为学生提供了研究型学习条件，二三年级的优秀学生可以申请“本科生科学研究项目”，配备指导教师，指导学生的科研工作，三年级后大部分同学可以到各天文台进行科研和台上实习。天文学系已形成教学、科研两个中心。 天文学专业培养目标：具有良好的数理基础和天文学理论，掌握天文观测和处理技术，有较强计算机应用能力，能从事天文学及相关领域的研究、教学、科技开发工作。主要课程有4 类：(1)物理类：普通物理(力学、热学、电磁学、光学及普通物理实验)、理论物理(理论力学、电动力学、量子力学和热力学与统计物理);(2)数学类：大学数学和数学物理方法;(3)天文类：天文入门，天文学导论、天文实验、实测天体物理、射电天文学、理论天体物理、恒星结构和演化、太阳物理、星系天文学、宇宙学、球面天文和天体力学等;(4)计算类：算法语言、计算方法、天文数据处理、天文软件操作与多媒体等。
学生在校期间结合专业方向进行天文台观测实习和科研能力训练，完成毕业论文。 毕业去向：每年有25%保送研究生，60%以上的毕业生考取研究生或出国留学。其余到科研单位、国防部门、天文科普和中学等单位工作。除此而外，我系还为IT行业、科技出版业、 新技术产业和科研管理部门输送了许多优秀人才。