天文学および関連する分野で「世界第一線で活躍できる研究者」、「先端技術の発展を担う専門家」、「高度な専門知識を背景に科学の普及に努める人材」として社会に貢献できる人材を育成することを目的とします。
学部・研究科等ごとの目的
世界最先端の観測装置やスーパーコンピュータを有する研究環境の下で、天文学及び関連する分野の観測的、理論的研究を通して、世界第一線で活躍できる研究者の育成、新たな観測装置の開発など先端技術の発展に資する人材の育成及び高度な専門知識を背景に科学の普及に努める人材の育成を目的とする。
入学者受入方針（アドミッション・ポリシー）
【求める学生像】
天文・宇宙に強い関心があり、解明しようとする問題に、理論的・観測的研究、あるいは観測装置の開発研究を通して取り組む意欲があり、基礎学力のみならず論理性、創造性など必要な素養を持つ学生を求めます。
【入学者選抜の基本的な考え方】
（５年一貫制入学選抜の基本的な考え方）
１） 天文科学専攻の基本方針に相応しい人材を選抜します。
２） 物理学、数学などの基礎知識と理解度、英語力、論理性、創造性、研究への意欲、将来性などを総合的に判断して行います。
（３年次編入学選抜の基本的な考え方）
１） 天文科学専攻の基本方針に相応しい人材を選抜します。
２） 強い問題意識と意欲を持ち、定められた年限で博士の学位を取得できるかどうかを基準に判断します。
３） 物理学や天文学の基礎知識と理解度、自分の研究を伝える表現力、研究への意欲、将来性、英語力などを総合的に判断して行います。
４） ただし、他分野の出身であっても、その経験が天文学および関連する分野の研究に資すると判断する場合は積極的に選抜します。
教育課程編成・実施方針（カリキュラム・ポリシー）
上記のディプロマ・ポリシーを実現するため、天文科学専攻では、次のような教育・学習方針で教育課程を編成します。
指導教員、副指導教員、指導補助助教の３名からなる専攻内の複数指導教員が研究指導に当たります。観測的・理論的または開発的研究を独立して行うことができるようになるための系統的な指導を基本とし、（１）自然科学全般に関わる基礎学力、（２）天文学及び関連する分野での専門的知識と研究能力を養成するとともに、（３）国際的に活躍できるコミュニケーション力および専門的知識と技術を社会に還元する表現能力を育てることにも配慮したカリキュラムを編成します。
上記のポリシーにのっとり、天文科学専攻では以下のようにカリキュラムを編成します。
研究科共通専門基礎科目、専攻共通を用意して、自然科学全般に関する基礎学力を涵養します。
光赤外線天文学系、電波天文学系、共通基礎天文学系が開講する科目をバランス良く学ぶことで天文学及び関連する分野での専門的研究能力を養います。座学だけでなく、実習科目では、光学望遠鏡、電波望遠鏡での観測を行い観測の基礎を実地で育成するとともに、演習により、少人数・実践的・能動的な教育機会を提供します。
すべての年次で必修の「天文科学考究」で英語による研究発表を定期的に行い、「科学英語演習」、「英語によるプレゼンテーション」（研究科共通専門基礎科目）での系統的授業で、英語での発表力、ディスカッション力を養います。また、「科学コミュニケーション入門」で専門的知識と技術を社会に還元する表現能力を育てます。国際性の涵養と研究力強化のために、総合研究院大学のインターンシップを活用して国内外の著名研究者に指導を仰ぐことを推奨しています。
天文科学専攻では研究指導を含む学習成果の評価のために、専攻の教員団の前で、大学院生１人１人が、研究の進展を発表する機会を年次進行に沿って定期的に行います（研究中間レポート（特定課題研究であり２年次実施）、成果発表（４年次実施）、学位予備審査（５年次実施））。専攻の教員団は大学院生各自の研究の進展を確認し、アドバイスを与えるとともに、おのおのの指導教員団へその指導方針に関するフィードバックを行います。
学位授与方針（ディプロマ・ポリシー）
世界の第一線での研究や先端技術の開発を進める人材として、または高度な専門知識を背景にした科学の普及に携わる人材として、天文学および関連する分野において、独創的で新たな知見を付け加える、観測的・理論的または開発的研究を、独立して遂行する能力を身につけたと認められる者に学位を授与します。