清华大学方面提供的资料显示，清华大学天文系的前身——清华大学天体物理中心成立于2001年，经历十多年的稳步发展，为国内外天文界培养了一批优秀的青年人才，形成了一支以致密天体和高能天体物理为主要研究方向的小而精的学术队伍。

　　2014年，清华大学批复了天体物理学科建设发展规划要点，提出用五年的时间依托物理系快速发展，争取过渡期之后成立天文系。五年来，中心新增了星系宇宙学和系外行星两大前沿方向，引进了多位“千人计划”学者和一批优秀的青年人才，形成了一个学科布局合理、中青年结合的学术梯队；建立了低温探测器实验室，借助清华大学理工结合的优势开展下一代空间天文探测设备的研发和相关科学准备；建立了较为完整的研究生课程体系和培养方案，并逐步开设了一批天文课程；参与了多项国际大规模天文观测项目，与多所国外著名高校和研究机构建立了长期合作关系，提升了清华天文学科的国际影响力。

　　2019年3月19日，经过清华大学党委常委会和校务会议审议通过，清华大学天文系正式成立。