खगोलमिति खगोल विज्ञान की सबसे पुरानी शाखा है। यह खगोलीय पिंडों की स्थिति और गति को असाधारण सटीकता से मापती है। दूरबीनों के आविष्कार से पहले, खगोलविद ग्रहों को अपनी आँखों से देखते थे और तारों के सापेक्ष उनकी स्थिति दर्ज करते थे। इस अध्ययन से पता चला कि ग्रह सूर्य की परिक्रमा करते हैं, न कि पृथ्वी की।

आधुनिक खगोलमापन में दूरबीनों, कैमरों और कंप्यूटरों का उपयोग करके मिलीआर्कसेकंड की सटीकता से तारों की स्थिति का मापन किया जाता है। यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के गाईया मिशन ने लगभग दो अरब तारों की स्थिति, दूरी और गति का रिकॉर्ड रखा है। इसके आंकड़ों ने आकाशगंगा की संरचना और इतिहास के बारे में हमारी समझ को पूरी तरह बदल दिया है।

खगोलमिति से ग्रहों का पता भी लगाया जा सकता है। किसी तारे के चारों ओर परिक्रमा करने वाला ग्रह तारे पर खिंचाव डालता है, जिससे तारा थोड़ा डगमगाता है। यह डगमगाहट आकाश में तारे की स्थिति में आवधिक परिवर्तन के रूप में दिखाई देती है। खगोलमितीय पहचान नामक यह विधि पारगमन और त्रिज्या वेग तकनीकों की पूरक है। यह विधि विशाल ग्रहों के लिए सबसे कारगर है जो विस्तृत कक्षाओं में स्थित हैं।

यह क्षेत्र क्षुद्रग्रहों, धूमकेतुओं और अंतरिक्ष यानों पर भी नज़र रखता है। सटीक स्थिति हमें वस्तुओं का पता लगाने में मदद करती है और निकट आने की भविष्यवाणी करने में सहायक होती है। खगोलमापी के बिना, हम सौर मंडल में अंधे होकर ही यात्रा कर रहे होते।