Astronaviqasiya (yun. ἀστρο- - ulduz, naviqasiya - gəmi sürmə, istiqamət tapma) dənizçilikdə və kosmik səyahətdə istifadə olunan, göy cisimlərinin müşahidəsi əsasında bir obyektin yerini və hərəkət istiqamətini müəyyənləşdirmək üçün istifadə olunan bir elm və texnika sahəsidir. Sadəcə göy cisimlərinin meridianda hündürlüyünün ölçülməsi ilə məhdudlaşmayan astronaviqasiya, daha geniş mənada, göy cisimlərinin görünən mövqelərini, onların məsafələrini və hərəkət sürətlərini müəyyənləşdirmək, bununla da naviqasiya məqsədləri üçün lazım olan məlumatları əldə etmək prosesini əhatə edir.
Astronaviqasiya üsulları əsrlər boyu inkişaf edib. Əvvəlcə, sadəcə ulduzların və Günəşin görünən mövqelərinə əsaslanan müşahidələr aparılırdı. Sonralar, daha dəqiq ölçmələr üçün sextant, astrolyabiya kimi alətlər icad olunub. Müasir astronaviqasiyada isə yüksək dəqiqlikli cihazlar, peyk naviqasiya sistemləri ilə birlikdə istifadə olunur. Bu, həm dəqiqliyi artırır, həm də hesablamaları sürətləndirir.
Astronaviqasiya, dənizçilikdə, aviasiyada və kosmik səyahətdə navigasiya sistemlərinin əsas hissəsidir. Xüsusilə, peyk naviqasiya sistemlərinin işləməməsi və ya etibarlı olmaması halında, astronaviqasiya əvəzedilməz bir ehtiyat üsuludur. Bu, həm də gəmiçiliyin tarixində mühüm rol oynamış, kəşflərin və uzun səyahətlərin gerçəkləşməsinə kömək etmişdir.
Astronaviqasiyanın əsas prinsipləri riyaziyyat, astronomiya və fizika biliklərinə əsaslanır. Müxtəlif riyazi formulalar və astronomik cədvəllər yerin və göy cisimlərinin mövqelərinin hesablanmasında istifadə olunur. Bu səbəbdən astronaviqasiya, həm də dəqiq hesablama bacarığı tələb edən bir sahədir. Müasir astronaviqasiya isə kompüter proqramlarından geniş istifadə edir ki, bu da hesablamaları daha sürətli və dəqiq edir.