ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ (อังกฤษ: Astrophysics) เป็นแขนงวิชาทางดาราศาสตร์ ว่าด้วยสมบัติทางกายภาพของวัตถุในอวกาศ ไม่ว่าจะเป็นดาวฤกษ์ ดาราจักร และเอกภพทั้งหลายทั้งมวล จะเน้นศึกษาแขนงวิชาที่กว่ามาข้างต้น มากกว่าศึกษาตำแหน่งหรือการเคลื่อนที่ของวัถตุต่าง ๆ ในอวกาศ[1][2] วิชาฟิสิกส์ดาราศาสตร์จะศึกษาเกี่ยวกับดวงอาทิตย์, ดาวฤกษ์ต่าง ๆ, กาแล็กซีต่าง ๆ, ดาวเคราะห์นอกระบบ, มวลสารระหว่างดาว, รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล[3][4] สาขาวิชานี้จะตรวจสอบและศึกษาอย่างละเอียดเกี่ยวกับสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า และปัจจัยต่าง ๆ อาทิ ความเข้มแสง, ความหนาแน่น, อุณหภูมิ และสารประกอบเคมี เนื่องจากวิชาฟิสิกส์ดาราศาสตร์นั้นครอบคลุมเนื้อหาและแขนงวิชาต่าง ๆ ในบริเวณกว้าง จึงสามารถรวมอีกหลายแขนงวิชาเข้ามาในวิชาฟิสิกส์ดาราศาสตร์นี้ได้ด้วย อาทิ กลศาสตร์, การศึกษาแรงแม่เหล็กไฟฟ้า, กลศาสตร์สถิติ, อุณหพลศาสตร์, กลศาสตร์ควอนตัม, ทฤษฎีสัมพันธภาพ, ฟิสิกส์นิวเคลียร์, ฟิสิกส์อะตอม โมเลกุล และทัศนศาสตร์