Astronomi sinar-X merupakan cabang pengamatan astronomi yang berkaitan dengan studi observasi sinar-X. Sinar-X diserap oleh Atmosfer Bumi, sehingga instrumen untuk mendeteksi sinar-X harus diambil untuk ketinggian tinggi oleh balon, roket sounding, dan satelit.
Emisi sinar-X yang diharapkan dari objek astronomi yang mengandung gas sangat panas pada suhu dari sekitar satu juta Kelvin (K) untuk ratusan juta kelvin (MK). Meskipun sinar-X telah diamati berasal dari Matahari sejak tahun 1940-an, penemuan pertama sumber sinar-X kosmis pada tahun 1962 oleh American Science & Engineering adalah suatu kejutan.
Sumber ini disebut Scorpius X-1 (Sco X-1) yang berada di Rasi bintangSkorpio. Emisi sinar-X dari Scorpius X-1 adalah 10.000 kali lebih besar dari emisi visualnya, sedangkan dari Matahari adalah sekitar satu juta kali lebih sedikit.
Selain itu, output energi dalam sinar-X adalah 100.000 kali lebih besar dari total emisi Matahari di semua panjang gelombang. Berdasarkan penemuan dalam bidang baru astronomi sinar-X yangdimulai dengan penemuan Scorpius X-1,Riccardo Giacconi menerima Penghargaan Nobel dalam Fisika pada tahun 2002. Sekarang diketahui bahwa seperti sumber X-ray sebagai Sco X-1 adalah bintang kompak, seperti Bintang neutron atau Lubang hitam. material-material yang jatuh ke dalam lubang hitam dapat memancarkan sinar-X,tetapi lubang hitam itu sendiri tidak.sumber energi untuk emisi sinar-X adalah gravitasi dan gas dan debu yang terjatuh ke lubang hitam dipanaskan oleh bidang gravitasi yang kuat dari ini dan benda-benda langit lainnya.
Banyak ribuan sumber sinar-X yang diketahui. Selain itu, ruang antargalaktik di gugus galaksi diisi dengan sangat panas, tetapi sangat encer gas pada suhu antara 10 dan 100 megakelvins (MK). Jumlah total gas panas adalah lima sampai sepuluh kali massa total di galaksi terlihat.
