천체관측은 주관측실과 보조관측실에서 이루어진다. 주관측실은 지름 8m의 원형 돔으로 400m 반사굴절망원경이 장착되어 있다. 가로 14m, 세로 10m의 슬라이딩 돔인 보조관측실에는 6대의 망원경이 있다. 필터가 장착된 망원경을 통해 태양의 홍염이 폭발하는 장면을 생생하게 관측할 수 있고, 백생광 필터로는 태양의 흑점을 살펴볼 수 있다. 천문과학관 개관시간은 오전 9시다. 천체관측실은 오후 2시부터 밤 10시까지 개방하며, 별은 완전히 어두워진 뒤인 오후 8시 30분부터 관측이 가능하다. 흐리고 비가 오면 천체관측이 불가능하니 출발하기 전에 날씨를 확인하고 천문대에 문의하는 것이 좋다. 천체관측 외에도 천문우주 퀴즈존, 우주인 포토존, 사계절 별자리, 별의 탄생 등 다양한 전시 공간을 통해 우주의 신비를 경험할 수 있다.