Observatorium Vatikan (Specola Vaticana) adalah institusi riset dan pendidikan astronomi Tahta Suci. Kantor pusat observatorium ini berada di Castel Gandolfo, Italia, di lokasi yang sama dengan rumah musim panas Sri Paus. Vatican Observatory Research Group (VORG) yang bergantung pada institusi ini melakukan kegiatannya di Observatorium Steward di Universitas Arizona. Direkturnya sekarang adalah José Gabriel Funes. Cendekiawan tamu Observatorium Vatikan, Michał Heller, seorang ahli alam semesta dan seorang imam, menerima penghargaan Templeton Prize pada tahun 2008.
Observatorium ini mengoperasikan sebuah teleskop berdiameter 1,8 meter di atas Gunung Graham dekat kota Safford, Arizona, Amerika Serikat, yang bersama fasilitas risetnya dikenal dengan nama VATT (Vatican Advanced Technology Telescope), dimana lensanya adalah karya pertama yang dibuat di Laboratorium Lensa Observatorium Steward.
Pada awal tahun 2008 diumumkan bahwa Observatorium Castel Gandolfo akan dipindahkan untuk menyediakan ruangan tambahan bagi Sri Paus dalam menerima para diplomat di rumah musim panasnya tersebut. Observatorium akan dipindahkan ke lokasi bekas sebuah biara sekitar satu mil dari letaknya sekarang.