Astronomi radio ialah satu subbidang astronomi yang mengkaji objek samawi pada frekuensi radio. Pengesanan awal gelombang radio daripada objek di angkasa lepas dibuat pada sekitar tahun 1930-an, apabila Karl Jansky mencerap radiasi daripada Bima Sakti. Pemerhatian berikutnya telah mengesan beberapa sumber pancaran gelombang radio. Sumber-sumber tersebut termasuklah bintang-bintang dan galaksi-galaksi, serta beberapa kelas objek yang baru seperti galaksi radio, kuasar, pulsar dan maser. Penemuan sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik yang dianggap sebagai bukti teori Letupan Besar telah dilakukan melalui astronomi radio.

Astronomi radio dijalankan melalui antena-antena radio gergasi yang digelar teleskop radio yang digunakan secara tunggal atau dengan menggabungkan beberapa teleskop yang berhubung dan menggunapakai teknik interferometri radio dan sintesis apertur. Penggunaan interferometri membolehkan astronomi radio mencapai peleraian sudut yang tinggi, kerana kuasa peleraian sebuah interferometer ditentukan oleh jarak antara komponen-komponennya, dan bukan saiz setiap komponen.