北京天文馆位于北京西直门外大街，国家级自然科学类专题科学博物馆，是中国内地惟一一座以向公众宣传天文学知识为主旨的大型专业化科普场馆该馆分A馆和B馆两大部分：A馆始建于1955年，1957年建成开放。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。A馆天象厅于2008年7月11日改造后重新开放。B馆于2001年底在天文馆原址上动工兴建的，总建筑规模20000平方米，已于2004年的第四季度建成开放。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。

    北京天文馆旧馆始建于1955年，1957年建成开放。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。A馆天象厅于2008年7月11日改造后重新开放。内设400席座位，厅内安装德国蔡司9型天象仪，美国Sky-Skan公司的全天域数字投影系统，和4台辅助激光投影器，4台喷雾发生器以及13.1声道的环绕声系统。这样的超级组合，使北京天文馆天象厅成为世界上最先进的天象厅之一。西展厅为《玩转星空》展览，东展厅为《伽利略望远镜--改变世界的工具》展览。

北京天文馆新馆

    北京天文馆新馆于2001年底在天文馆原址上动工兴建的，总建筑规模20000平方米。主要的公共设施有：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。宇宙剧场，容量200席座位。引进国外先进的数字化天文放映设备， 它由大型图形工作站和ADLIP激光投影设备组成，能生动形象地演绎壮丽的星空景象和人类探测太空的壮举。3D和4D动感天文剧场，其容量分别为48席和196席座位。这两个剧场的演示功能是对宇宙剧场功能的一种补充和延伸。它们以其强烈的动感、特殊的视听合成效果为观众营造出很强的临场感、震撼力氛围。太阳展示厅，展览面积300米，以展出太阳和太阳系内容为主。主要展项内容有从太阳真空望远镜观测接收而来的1.8米太阳白光投影像；174毫米手描太阳黑子白光全日面投影像；艳丽多彩的太阳光谱投影像；太阳白光、太阳色球全日面和太阳局部活动区的CCD电视图象等。

数字宇宙剧场

    传统的天象节目表演，是采用光学天象仪透射出的模拟星空的全天域图像，配以其他动态或静态图像来表演完成，在数字宇宙剧场中，所有的图像，包括星空的表现，都是由计算机计算生成，并通过投影设备表演出来，这一方式则要求计算主机有着超强的图形计算能力，为此，天文馆选用SGI公司的Onyx300 IR4超级图形工作站，作为计算主机；该机器拥有12GB 内存、24个CPU、6条图形流水线、96个18G硬盘，它是目前世界上图形图像处理能力最强的超级计算机。Onyx300 IR4超级图形工作站可以处理上十亿颗星的数据，建模、编录、作准确的空间定位，从而提供实时的、高画质的虚拟宇宙漫游。（相比之下，传统的光学天象仪最多只能演示3万多颗星。）

    超强的计算能力，使得新的天象节目对观众可以做到实时交互，即观众所看到的图像是由计算机正在生成的，这样观众就可以做到利用座椅上的按键，使节目内容与自己的操作形成直接的对应，帮助普通观众甚至天文学家更加直观的认知宇宙。每场不同的交互操作，使观众获得独特而新奇的感受，吸引观众反复观看。

立体影院

    3D科普剧场由6组8基座船舱式动感座椅组成，可上下升降（自由落体）、左右摇摆、左右旋转（急转弯）、前后运动（向银幕方，如急刹车或加速）、自转（如汽车打滑原地旋转）、上下旋转（如过山车向上爬行）。该设备是世界上最先进的动感电影设备，配合相应的影片和剧场效果，会产生乘坐宇宙飞船惊险刺激的效果。

    4D科普剧场由放映立体加特效影片的电影放映系统和196个观众座椅构成，6台同步电影放映机在180度的环形银幕上放映出具有立体效果的影片，根据影片情节的需要产生出喷烟、水、风及气味等特殊效果，同时座椅可以随着剧情的发展产生振动和坠落。观众观看影片时需带上特殊的眼镜。