Die astronomische Navigation ist eine Methode der Positionsbestimmung auf See durch Vermessung von Himmelskörpern wie Sonne, Mond, Sternen und Planeten. Sie wird auch als Astro-Navigation oder celestial navigation bezeichnet.
Vor der Erfindung von GPS und Radar war die Astronavigation über Jahrhunderte die wichtigste Navigationsmethode der Seefahrt. Navigatoren messen dabei den Winkel zwischen dem Horizont und einem bekannten Himmelskörper mit einem Sextanten. Diese Höhenwinkelmessung wird zusammen mit der genauen Uhrzeit in Berechnungen oder Seekarten übertragen, um die Position des Schiffes zu bestimmen. Das Verfahren erfordert fundierte Kenntnisse in Astronomie und viel Übung. Die Messgeräte müssen präzise kalibriert und korrekt abgelesen werden, um genaue Ergebnisse zu erzielen.
Zusätzlich werden nautische Jahrbücher und Sterntabellen benötigt. Heute dient die Astronavigation hauptsächlich als Backup-System, falls GPS ausfällt oder gestört wird. Sie ist besonders bei Langstreckenseglern und militärischen Schiffen noch weit verbreitet.