แผนที่ดาราศาสตร์เรียกอีกอย่างว่าแผนภูมิดาวเป็นแผนที่ส่วนหนึ่งของท้องฟ้ายามค่ำคืนหรือพื้นที่หนึ่งในขณะที่อยู่นอกอวกาศ โดยทั่วไปจะใช้เพื่อระบุตำแหน่งของดาวและกลุ่มดาวและเป็นวิธีปฏิบัติที่โบราณมากย้อนหลังไปถึงยุคก่อนประวัติศาสตร์ ปฏิทินดาราศาสตร์มักเป็นคุณลักษณะสำคัญในการสร้างแผนที่ดาราศาสตร์เพราะวัตถุส่วนใหญ่ในอวกาศเคลื่อนที่ด้วยระดับความแม่นยำที่สามารถคาดการณ์ได้ซึ่งสัมพันธ์กับโลก ในกรณีที่มีการรวมแผนที่ดาราศาสตร์เข้ากับยานสำรวจอวกาศมันถูกใช้เพื่อคำนวณบริเวณดาวเคราะห์และวัตถุอื่น ๆ ในระบบสุริยะเพื่อให้สามารถดึงแรงโน้มถ่วงของพวกมันได้ ยานอวกาศอาจเข้าใกล้วัตถุเช่นนี้เพื่อการสำรวจหรือเพื่อเพิ่มความเร็วในการเดินทางไปยังสถานที่อื่น
หนึ่งในการใช้งานที่พบบ่อยที่สุดสำหรับแผนที่ดาราศาสตร์ตลอดประวัติศาสตร์ของมนุษย์นั้นมีการนำทางโดยเรือในทะเล นี่เป็นเพราะเรือที่อยู่ห่างไกลจากฝั่งเหนือขอบฟ้าไม่มีจุดอ้างอิงคงที่เพื่อกำหนดทิศทางของพวกมัน แผนภูมิดาวที่มีรายละเอียดยังสามารถรวมวัตถุที่อยู่ใกล้โลกมากกว่าดาวฤกษ์หรือกาแล็กซี่ที่อยู่ไกลออกไปซึ่งเคลื่อนที่เร็วกว่าท้องฟ้ามากและสามารถเป็นเครื่องมือช่วยนำทางที่มีประโยชน์มากกว่าเช่นดาวเคราะห์วีนัสและดาวอังคารหรือวัตถุที่เป็นตัวเอก เป็นดาวเคราะห์น้อยและดาวหาง
การฝึกฝนการใช้เครื่องมือทางดาราศาสตร์เพื่อสร้างแผนที่ดาราศาสตร์เป็นที่รู้จักกันในชื่อการทำแผนที่ท้องฟ้าหรือดาวฤกษ์ซึ่งหมายถึงการทำแผนที่ดาวและในอดีตสามารถสืบย้อนกลับไปยังนักดาราศาสตร์จีนเช่น Shi Shen และ Wu Xian ที่อาศัยอยู่ในศตวรรษที่สามและสี่ นักดาราศาสตร์ตะวันตกในกรีซเริ่มสร้างแผนที่ของตัวเองในช่วงประมาณ 129 ปีก่อนคริสตกาลซึ่งมีพื้นฐานมาจากการออกแบบของชาวบาบิโลน การคำนวณขั้นต้นทั้งหมดเหล่านี้มุ่งเน้นไปที่การเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ที่มองเห็นได้ในท้องฟ้ายามค่ำคืนเมื่อเทียบกับโลกและให้ความสำคัญในการพัฒนาโหราศาสตร์ โหราศาสตร์ใช้การคำนวณแผนที่ดาราศาสตร์ที่ซับซ้อนสำหรับตำแหน่งและการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเราเพื่อทำนายผลกระทบที่มีต่อชะตากรรมและชีวิตประจำวันของมนุษย์
ก่อนการประดิษฐ์กล้องดูดาวมนุษย์ใช้ประโยชน์จากดวงดาวและวัตถุที่มองเห็นได้ในท้องฟ้ายามค่ำคืนเพื่อทำนายทุกสิ่งทุกอย่างจากโชคชะตาส่วนตัวไปจนถึงรูปแบบสภาพอากาศ ภาพวาดแผนที่ดาราศาสตร์สมัยก่อนประวัติศาสตร์ในถ้ำ Lascaux ในฝรั่งเศสเชื่อว่าจะเป็นตัวแทนกลุ่มดาวลูกไก่ดาวลูกไก่และกลุ่มดาวสามเหลี่ยมฤดูร้อนที่ย้อนกลับไปเมื่อประมาณ 16,500 ปีก่อน ส่วนขนาดเล็กของงาช้างขนแกะขนาดมหึมาที่พบในประเทศเยอรมนีในปี 2522 ในหุบเขา Ach เชื่อว่ายังมีแผนที่ดาวที่มีลักษณะคล้ายกับกลุ่มดาวนายพรานและมีอายุ 32,500 ปี
