천문학 전공은 평창캠퍼스에 한국천문연구원이 운영하는 한국우주전파관측망(Korea VLBI Network, KVN)의 네 번째 망원경을 유치하였다. 확장된 KVN은 2024년경부터 가동할 예정으로, 평창 캠퍼스의 광학천문대와 함께[ 천문전공의 주요 연구장비가 될 것이다. 주 연구대상은 블랙홀, 활동성 은하핵, 어린 별과 늙은 별 등이다. 

같은 평창캠퍼스에 2023년 상반기 완공을 목표로 0.6m 반사 망원경을 갖춘 광학천문대도 건설 중이다. 이 망원경은 관악캠퍼스에서 원격으로 운영될 것이며, 로봇처럼 자동으로 천체를 관측하는 기능도 탭재될 예정이다. 또한, 학부 및 대학원 학생들이 이 망원경을 직접 조작하면서 최신 관측기법을 익히고 자율 연구주제를 수행하게 될 것이다. 또한, 태양계 천체, 외계행성 연구, 은하진화와 거대질량 블랙홀, 다중신호 천문학 연구 등 최신 천문관측 연구에도 활발히 활용될 예정이다.