Экспонаты Астрономического музея отражают историю развития российской астрономии XIX-XX веков. Музей расположен в Круглом и Меридианном залах Главного здания обсерватории.
Первый музей Пулковской обсерватории («Музей старинных инструментов») был основан ещё в 1884 году и включал более 100 астрономических инструментов XVIII-XIX веков. Однако в годы Великой Отечественной войны многие экспонаты музея погибли. Сегодня посетители могут увидеть центр Круглого зала, через который проходит знаменитый Пулковский меридиан и познакомиться с историей Пулковской обсерватории, а также посетить различные инструменты Обсерватории – телескоп-рефрактор на Центральной башне Главного здания, Большой Пулковский радиотелескоп, Нормальный астрограф, 26-дюймовый рефрактор.