中國科學院國家天文臺
主要從事天文觀測和理論以及天文高技術研究，并統籌我國天文學科發展布局、大中型觀測設備運行和承擔國家大科學工程建設項目等。
中國科學院云南天文臺
2001年，經中央機構編制委員會批準，以北京天文臺、云南天文臺、烏魯木齊天文工作站、長春人造衛星觀測站和南京天文光學技術研究所為單元，整合為國家天文臺。云南天文臺保留原級別，并具有法人資格。
中國科學院國家天文臺烏魯木齊天文站
成立于1957年，是國家天文臺的一個重要的天文觀測與研究基地，也是中國科學院射電天文重點實驗室成員，主要從事射電天文學的觀測、射電天體物理等研究。
中國科學院國家天文臺長春人造衛星觀測站
建于1958年2月，1974年遷至長春市。主要是以對人造天體的精密觀測和精密定軌為主要任務，適當開展衛星動力學基礎研究。
中國科學院上海天文臺上海天文博物館
始建于1898，2002年被上海市政府列入市級文物保護單位。中外天文學交流是該博物館的主要展示內容。
中國科學院紫金山天文臺
建于1934年9月的紫金山天文臺是我國自己建立的第一個現代天文學研究機構，前身是 成立于1928年2月的國立中央研究院天文研究所。
中國科學院國家授時中心
前身是陜西天文臺，1966年籌建，是從事時間頻率科學研究、時頻系統技術研發、并承擔國家授時服務的社會公益型研究所。
