Une horloge astronomique est une horloge dotée de mécanismes et de cadrans spéciaux pour afficher des informations astronomiques. Elle indique les positions relatives du soleil, de la lune, des constellations zodiacales et parfois des principales planètes. Les grandes horloges publiques en sont des exemples, mais d'autres sont des instruments destinés à être utilisés à l'intérieur des bâtiments. Les montres astronomiques sont fabriquées par plusieurs fabricants. Elles sont également extrêmement précises.
Les horloges fabriquées au Moyen Age utilisaient la méthode géocentrique, montrant la Terre au centre. Le Soleil tourne autour de la Terre : cela correspond à l'expérience quotidienne et à la vision du monde de l'Europe pré-copernicienne.
L'idée d'une horloge astronomique est très ancienne. Bien que ce ne soit pas une horloge au sens traditionnel du terme, le mécanisme anticythère de la Grèce antique, datant du IIe siècle avant J.-C., était utilisé pour calculer la position du soleil, de la lune et des étoiles à un point donné à l'aide d'engrenages mécaniques complexes. Les horloges astronomiques européennes sont probablement issues de la technologie du mécanisme anticythérique. Comme l'écrira plus tard Cicéron au Ier siècle avant J.-C., l'orfèvrerie d'Archimède et de Posidonius a réalisé pratiquement la même chose.
