Gama astronómia alebo astronómia gama žiarenia je odvetvie astronómie, ktoré sa zaoberá štúdiom vesmíru prostredníctvom gama žiarenia.

Magic, Čerenkovov teleskop na La Palma

Predtým, ako bolo možné experimentálne zistiť prítomnosť gama žiarenia emitovaného z kozmických zdrojov, vedci vedeli, že toto žiarenie vo vesmíre existuje. Práce Feenberga a Primakova z roku 1948, Hayakawu a Hutchinsona z roku 1952 a hlavne Morrisona z roku 1958 viedli k záveru, že množstvo prírodných procesov, ktoré sa odohráva vo vesmíre, má za následok emisiu gama žiarenia. Medzi tieto procesy patrí napríklad interakcia kozmického žiarenia s medzihviezdnym plynom, výbuchy supernov a interakcie energetických elektrónov s magnetickým poľom. Avšak až do 60. rokov 20. storočia nebolo možné gama žiarenie zachytiť.