Nebésni koordinatni sistem je sferni koordinatni sistem, ki ga uporabljamo v astronomiji za določanje lege nebesnih teles.
Uporabljajo se različni nebesni koordinatni sistemi, vsi pa uporabljajo preslikavo nebesnih teles na nebesno kroglo. Med seboj se razlikujejo samo po izbrani ravnini, ki razdeli nebesno kroglo na dva dela (dve polobli). Na nebesno kroglo preslikamo tudi koordinatni sistem, ki je podoben geografskemu koordinatnemu sistemu.
Nebesne koordinatne sisteme imenujemo po izbrani ravnini.
Uporabljajo se:
Najpogosteje se uporabljajta horizontni in ekvatorski koordinatni sistem, ostali se redko uporabljajo. Koordinate v horizontnem koordinatnem sistemu so odvisne od zemljepisne širine in dolžine na kateri se nahaja opazovalec. Takšne vrste nebesnih koordinatnih sistemov imenujemo krajevni ali mestni koordinatni sistemi.
Uporabljata se dva ekvatorska koordinatna sistema:
Efemeride se podajajo v ekvatorskem koordinatnem sistemu tako, da niso odvisne od kraja, kjer se opazovalec nahaja. Prav tako se ne menjajo zaradi navideznega vrtenja nebesne krogle.