Hệ tọa độ thiên hà đầu tiên được sử dụng bởi William Herschel năm 1785. Một số các hệ tọa độ khác nhau, mỗi hệ khác biệt một vài độ đã được sử dụng cho tới năm 1932 khi Đài thiên văn Lund thiết lập một tập hợp các bảng tính toán chuyển đổi định nghĩa một hệ tọa độ thiên hà tiêu chuẩn dựa trên một giá trị cực thiên hà bắc tại RA 12h 40m, dec +28° (theo quy ước của kỷ nguyên B1900.0) và kinh độ 0° tại giao điểm mặt phẳng thiên hà với mặt phẳng xích đạo.[2]

Liên đoàn Thiên văn Quốc tế (IAU) năm 1958 định nghĩa tọa độ thiên hà tham chiếu theo các quan trắc vô tuyến về hydro trung hòa trong Ngân Hà qua phổ vạch hydro, thay đổi định nghĩa của kinh độ thiên hà 32° và vĩ độ 1.5° so với ban đầu.[2] Trong hệ tọa độ xích đạo, đối với điểm phân và xích đạo của 1950.0, cực thiên hà bắc được định nghĩa tại xích kinh 12h 49m, xích vĩ +27.4°, thuộc chòm sao Coma Berenices, với sai số khả dĩ ±0.1°.[4] Kinh độ 0° là nửa đường tròn lớn xuất phát từ điểm này dọc theo đường với góc vị trí 123° so với cực xích đạo. Kinh độ thiên hà tăng theo cùng chiều của xích kinh. Vĩ độ thiên hà có chiều dương tọa độ tới cực thiên hà bắc, mặt phẳng đi qua Mặt Trời và song song với xích đạo thiên hà có vĩ độ 0°, còn các cực thiên hà có vĩ độ ±90°.[3] Dựa trên định nghĩa này, các cực và xích đạo thiên hà có thể được tìm ra từ lượng giác cầu và có thể được điều chỉnh tuế sai cho các kỷ nguyên khác; xem bảng dưới.

IAU khuyến nghị rằng trong giai đoạn chuyển giao từ hệ trước 1958 tới hệ mới, kinh độ và vĩ độ cũ nên được ký hiệu là lI và bI, trong khi kinh độ và vĩ độ mới nên được ký hiệu là lII và bII.[3] Quy ước này đôi khi được thấy sử dụng.[5]

Nguồn phát sóng vô tuyến Sagittarius A*, dấu hiệu vật lý tốt nhất của trung tâm thiên hà thực sự, được phát hiện nằm tại tọa độ xích đạo 17h 45m 40.0409s, −29° 00′ 28.118″ (J2000).[4] Làm tròn tới số chữ số thập phân như trong bảng, 17h 45.7m, −29.01° (J2000), có độ lệch khoảng 0.07° so với giá trị trung tâm đã được định nghĩa, và nằm đúng trong khoảng ước tính sai số ±0.1° năm 1958. Do vị trí của Mặt Trời hiện tại nằm ở khoảng cách 56.75 ± 6.20 ly phía bắc mặt phẳng, và định nghĩa hệ quy chiếu nhật tâm được thiết lập bởi IAU, tọa độ thiên hà của Sgr A* là vĩ độ +0° 07′ 12″ nam, kinh độ 0° 04′ 06″. Bởi theo định nghĩa hệ tọa độ thiên hà không quay theo thời gian, Sgr A* thực ra có kinh độ giảm với cùng tốc độ quay của Mặt Trời quanh Ngân Hà, Ω, xấp xỉ 5.7 mili giây cung trong một năm (xem hằng số Oort).