北京天文馆是中国内地惟一一座以向公众宣传天文学知识为主旨的大型专业化科普场馆。主要通过人造星空模拟表演，天文知识科普展览，编辑、出版和发行天文科普书刊，组织进行大众天文观测等形式向公众宣传普及天文学知识。随着新馆的落成以及老馆的重新开放，天文馆已成为北京一处独特的新景观。全新的A馆天象厅使用世界上最先进的蔡司光学天象仪配合球幕剧场的数字投影系统，8K*8K超高清画面带你进入星际空间，探寻宇宙的奥秘，给人以身临其境的感觉；B馆数字宇宙剧场的影片将带你寻访迷离的星际；动感十足的3D、4D科普剧场，带来丰富的科学知识和惊险刺激的体验。展厅展览内容涵盖了地球、太阳系、银河系和河外星系以及宇宙的起源、演化及天文观测等知识领域，展览采用了曲面投影、虚拟、触摸探测、多媒体、天文游戏软件等高新技术手段，增加了观赏性、趣味性和参与性。利用周末、节假日演出的儿童科普舞台剧《五彩星球》每集演绎一个天文故事，使孩子们在娱乐中体悟天文的魅力。北京天文馆已经成为我国向公众，特别是青少年公众开展天文科普宣传、教育的主要阵地。