X射线天文学是以天体的X射线辐射为主要研究手段的天文学分支。X射线天文学中常以电子伏特（eV）表示光子的能量，观测对象为0.1keV到100keV的X射线。其中又将0.1keV-10keV的X射线称为软X射线，10keV-100keV称为硬X射线。由于X射线属于电磁波谱的高能端，因此X射线天文学与伽玛射线天文学同称为高能天体物理学。

宇宙中辐射X射线的天体包括X射线双星、脉冲星、伽玛射线暴、超新星遗迹、活动星系核、太阳活动区，以及星系团周围的高温气体等等。由于地球大气层对于X射线是不透明的，只能在高空或者大气层以外观测天体的X射线辐射，因此空间天文卫星是X射线天文学的主要工具。

X-ray astronomy is an observational branch of astronomy which deals with the study of X-ray observation and detection from astronomical objects. X-radiation is absorbed by the Earth's atmosphere, so instruments to detect X-rays must be taken to high altitude by balloons, sounding rockets, and satellites. X-ray astronomy is the space science related to a type of space telescope that can see farther than standard light-absorption telescopes, such as the Mauna Kea Observatories, via x-ray radiation.