จลนศาสตร์ดาวฤกษ์ (อังกฤษ: Steller kinematics) คือการศึกษาการเคลื่อนที่ของกลุ่มดาวโดยที่ไม่จำเป็นต้องเข้าใจว่าการเคลื่อนที่นั้นเกิดขึ้นมาจากอะไร ซึ่งแตกต่างจากการศึกษาพลศาสตร์ดาวฤกษ์ (stellar dynamics) ซึ่งจะให้ความสำคัญกับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วง การเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์เทียบกับดวงอาทิตย์นั้นให้ข้อมูลที่มีประโยชน์อย่างยิ่งต่อการศึกษาจุดกำเนิดและอายุของดาวฤกษ์ รวมถึงโครงสร้างและวิวัฒนาการของดาราจักรโดยรอบในทางดาราศาสตร์ เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางว่าดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ถือกำเนิดขึ้นในเมฆโมเลกุล ที่รู้จักในชื่อ แหล่งอนุบาลดาวฤกษ์ (stellar nurseries) ดาวฤกษ์ที่ก่อตัวในเมฆนี้เกิดเป็นกระจุกดาวเปิดที่ประกอบด้วยดาวฤกษ์สมาชิกหลายพันดวง และจะกระจัดกระจายกันออกไปตามระยะเวลา ดาวฤกษ์ที่แยกตัวออกไปจากแกนกลางของกระจุกดาวจะเรียกชื่อรัหสว่าเป็นสมาชิกของ ชุมนุมดาว (stellar association) ถ้าส่วนที่เหลือของดาวเหล่านี้เคลื่อนที่ไปในดาราจักรด้วยความสัมพันธ์กัน ก็จะเรียกว่า กลุ่มเคลื่อนที่ (moving group)