徐家汇天文台

法国天主教耶稣会于1872年2月，在上海徐家汇（明末大臣徐光启的故里）建徐家汇天文台。

1880年建造了33米高的木塔，顶端装有伯克利风向风速仪。

1901年在原址西侧（蒲西路166号）另建三层新楼。

佘山天文台

法国天主教耶稣会于1900年在距上海市区约30公里的佘山山顶建立佘山天文台。

上海天文台

上海天文台成立1950年12月11日，在上海市军事管制委员会领导下，由中国科学院、军委会气象局，组成“上海市军事管制委员会徐家汇及佘山天文气象台管理委员会”。

1950年12月12日，气象部分由军委会气象局接管，地磁和地震部分由中国科学院地球物理研究所接管，两台的天文部分由中国科学院紫金山天文台接管。

1951年6月19日，成立《中国科学院紫金山天文台、地球物理研究所联合上海工作站》，简称《天地联沪站》，对两台进行管理。

1954年6月4日，中国科学院撤销《天地联沪站》，地磁和地震工作划归地球物理研究所领导，天文工作划归中国科学院紫金山天文台领导。两台分别更名为中国科学院紫金山天文台徐家汇观象台和中国科学院紫金山天文台佘山观象台。

1961年10月31日，中科院上海分院与地球物理所签订协议，佘山地球物理部分划归佘山观象台建制。

1963年6月，佘山地球物理部分仍划归地球物理所，人员的日常管理和政治思想工作由上海天文台代管。

1972年，佘山地球物理部分又划归上海天文台，上海天文台成立地震研究室（经费由国家地震局负责）。

1976年12月经上海市革命委员会批准，将佘山地球物理部分划出成立上海市地震办公室，后改为上海市地震局。

1958年1月1日起，经紫金山天文台同意，徐家汇观象台和佘山观象台行政方面合署办公，并迁至南丹路2号新址（1958年10月1日起门牌号码改为南丹路80号）。

1960年7月根据第五次院务常委会议精神，徐家汇观象台、佘山观象台从紫金山天文台划出，移交给中科院上海分院（后华东分院）管理。

中国科学院上海天文台

1962年8月14日，中国科学院决定将徐家汇观象台和佘山观象台合并组成中国科学院上海天文台。

1970年7月华东分院撤消。

1970年11月，上海天文台由中科院归口，实行以地方为主的双重领导。

1978年10月，上海天文台改为局级单位，直属中科院领导。在学科学位授权点的建设上，1978年首批被批准为“天体测量与天体力学”专业博士学位授权点。

1986年，“天文仪器与方法”专业被批准为硕士学位授权点。

1990年，“天体物理”专业自行审批通过为硕士学位授权点。

1998年，在全国天文界内又首批获准可按“天文学”一级学科授予博士学位。

2011年新增“仪器仪表工程”全日制专业学位工程硕士培养点，这也是上海天文台首次获得全日制专业学位工程硕士培养点。