射电望远镜（radio telescope）是指观测和研究来自天体的射电波的基本设备，可以测量天体射电的强度、频谱及偏振等量。包括收集射电波的定向天线，放大射电信号的高灵敏度接收机，信息记录﹑处理和显示系统等。20世纪60年代天文学取得了四项非常重要的发现：脉冲星、类星体、宇宙微波背景辐射、星际有机分子，被称为“四大发现”。这四项发现都与射电望远镜有关。
1931年，美国贝尔实验室的科学家卡尔·央斯基发明利用射电波探测天体的旋转天线阵。20世纪80年代，美国的VLBA阵﹑日本的空间VLBI相继研发成功，这是新一代射电望远镜的代表。
2012年10月28日，亚洲最大的全方位可转动射电望远镜在上海天文台正式落成。这台射电望远镜的综合性能排名亚洲第一、世界第四，能够观测100亿光年以外的天体，将参与我国探月工程及各项深空探测。
被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)是世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜，2016年9月在贵州落成。