云南大学天文学科源于上世纪八十年代，长期以来依托物理学科得以发展，主要开展宇宙线物理及致密天体相关物理过程研究。近年来，天文学科取得了快速发展，2012年与中科院云南天文台合建“熊庆来天文菁英班”，开始了天文学本科教育；2013年，云南大学天文学系成立，成为中国高校第5个“天文学系”。2018年获天文学一级学科硕士学位授权；2017年9月，云南大学入选全国42所“双一流”建设高校，天文学入选云南大学5个重点建设的一流学科（群）之一。

天文系具有优质的师资队伍，形成了由国家杰出青年基金获得者领衔的20余人的师资队伍，成员全部具有博士学位，具有海外经历7人，研究生导师15人，博士生导师7人，包括长江特聘教授1人，国家杰出青年基金获得者及云南省科技领军人才1人，云南省高端科技人才1人、云南青年千人2人，云南省中青年学术技术带头人（及后备人才）4人。

天文学科已形成四个特色鲜明的优势学科方向，涉及天体物理学、天体测量学、天文技术和方法。在致密天体相关物理过程研究方向，主要利用国内外大科学装置所获得的数据开展宇宙高能粒子起源的理论研究和实验探测研究，承担了国家重大科技基础设施LHAASO切仑科夫望远镜成像探头的研制；在银河系结构形成和演化研究方向，利用LAMOST及相关设备获取恒星光谱数据开展银河系结构、形成和演化研究，研制国际首台多通道、大视场、高精度多色测光巡天望远镜；在星际介质与恒星形成方向，利用FAST及其相关设备开展恒星形成与分子天体化学研究、银河系磁场和星际介质物理、星际尘埃空间分布、发射线气体星云的深度分光观测等研究；在星系宇宙学方面，利用弱引力透镜开展宇宙学基本问题研究、宇宙学数值模拟、微波背景辐射研究、星系形态测量、活动星系核光变及其物理特性、星系团物理、引力理论等。

云南具有优良的天文观测条件，目前云南大学正在建设国际首台大视场多通道测光巡天望远镜；云南大学天文台的1米光学望远镜安装完成。依托物理学一级学科博士学位授权，已培养毕业天体物理方向博士研究生30余人，硕士研究生100余人，1人获全国优秀博士学位论文提名，多人获云南省优秀硕士、博士学位论文。