Hệ tọa độ thiên hà (hay hệ tọa độ Ngân Hà) là một hệ tọa độ thiên văn mặt cầu. Hệ tọa độ này hữu ích trong nghiên cứu dải Ngân Hà.[1]Mặt phẳng tham chiếu (hay mặt phẳng cơ bản) của hệ tọa độ thiên hà song song với một xấp xỉ mặt phẳng của Ngân Hà nhưng lệch về phía bắc. Điểm gốc tọa độ không đặt tại trung tâm Ngân Hà mà đặt tại Mặt Trời, bởi tới nay tất cả quan sát thiên văn đều được thực hiện bên trong hệ Mặt Trời. Tọa độ thiên hà có quy ước thuận tay phải, có nghĩa là chiều dương của tọa độ là chiều từ bắc tới đông trên mặt phẳng tham chiếu.[2] Các tọa độ của hệ tọa độ thiên hà gồm:Giao tuyến của mặt phẳng Ngân Hà với thiên cầu được gọi là xích đạo thiên hà.Năm 1958, các tọa độ thiên hà (tới nay vẫn được sử dụng) được IAU định nghĩa dựa theo quan trắc vô tuyến qua các vạch hydro thiên hà và các giá trị (trong kỷ nguyên Bessel) được xác định như sau:Sau khi tọa độ thiên hà được định nghĩa như trên, người ta phát hiện ra rằng "kinh tuyến gốc" (kinh độ 0°) của tọa độ thiên hà lệch so với trung tâm thiên hà thực sự tại nguồn sóng vô tuyến Sagittarius A* khoảng 0.07°.[4]