Un catalogue astronomique est une base de données scientifique tabulée qui regroupe des données diverses concernant un ou plusieurs types d'objets astronomiques, en grande majorité situés au-delà du Système solaire. Le catalogue astronomique le plus ancien que l'on connaisse est un catalogue d'étoiles qui date du et qui se trouvait dans le Gan-Shi Xing Jing, rédigé par les astronomes chinois Gan De et Shi Shen. Vinrent ensuite les catalogues des Grecs Timocharis d'Alexandrie et Aristillus puis Hipparque de Nicée au cours des et , et enfin Ptolémée ( ap. J.-C.) dont l'Almageste comportera entre autres un catalogue d'étoiles. Le Moyen Âge vit naître l'âge d'or de l'astronomie pour la civilisation musulmane, depuis les travaux d'Al-Battani au jusqu'au point culminant que représentèrent les Tables sultaniennes d'Oulough Beg — entre autres astronomes de Samarcande (milieu du ). Le premier catalogue moderne (au sens historique du terme) est certainement celui dressé par Johann Bayer dans son Uranometria afin de classer les étoiles par constellation. Au-delà d'un simple catalogue, il s'agit aussi d'un système de désignation relativement pratique et d'ailleurs encore fréquemment utilisé en ce début de . Bien sûr, vu les limitations de ce système, les astronomes professionnels l'ont quelque peu délaissé. Le premier catalogue à s'intéresser aux objets non stellaires du ciel profond date de la deuxième moitié du et a été créé par le chercheur de comètes Charles Messier (avec l'aide d'autres astronomes comme Pierre Méchain) afin de répertorier des objets diffus susceptibles d'être justement confondus avec une éventuelle comète de passage. Si l'on excepte quelques oublis, les nébuleuses en émission, galaxies, amas amas ouverts et amas globulaires les plus spectaculaires accessibles depuis l'Europe (c'est-à-dire dont la déclinaison ne descend pas en dessous de -35°) figurent au catalogue Messier. Les catalogues les plus récents sont avant tout le fait de professionnels bien que certains amateurs parviennent parfois à apporter une pierre à l'édifice.