天文统计学(英语:Astrostatistics)是一门涉及了天体物理学,统计分析和数据挖掘的交叉学科。它用于处理自动化巡天扫描生成的海量数据,刻画复杂的数据集,并利用天文学数据限制天体物理理论。天文统计学涉及了统计学的许多分支,包括非参数统计、多元回归和多元分类,时间序列分析,特别是贝叶斯推断。
天文统计学的从业人员分属于国际天文统计学协会(附属于国际统计学会)、 国际天文学联盟天文统计学和天文信息学工作组, 美国天文学会天文信息学和天文统计学工作组、美国统计协会天文统计学兴趣小组。所有这些组织都加入了天文统计学和天文信息学门户网站。