’n Sterrewag is ’n terrein wat afgesonder word vir deurlopende waarneming van hemelliggame en kosmiese verskynsels, en wat van die gepaste hulpmiddels voorsien word vir die insameling en berging van waarnemingsdata.
Grondgebaseerde sterrewagte is dié wat op die aardoppervlak gevestig is en word gebruik vir waarnemings in die radio- en sigbareligdele van die elektromagnetiese spektrum. Die meeste optiese teleskope word gehuisves binne ’n koepel of soortgelyke struktuur om die delikate instrumente teen die weer te beskerm. Teleskoopkoepels het ’n skreef of dakluik wat tydens waarnemings oopgeskuif word en weer toegemaak word wanneer die teleskoop nie in gebruik is nie. In die meeste gevalle kan die hele bokant van die teleskoopkoepel gedraai word om die instrument op enige deel van die naghemel te rig. Radioteleskope het gewoonlik nie koepels nie.
Volgens ’n studie in 2009 is Rif A, wat in die sentrale deel van Oos-Antarktika geleë is, die heel beste plek op aarde vir grondgebaseerde waarnemings. Dit het die minste atmosferiese versteurings en die beste sigbaarheid.
Sedert die middel van die 20ste eeu is ’n aantal sterrewagte op besonder hoë hoogtes opgerig, naamlik bo 4 000 tot 5 000 m. Die grootste en belangrikste hiervan is die Mauna Kea-sterrewag, wat naby die kruin van ’n 4 205 m hoë vulkaan in Hawaii geleë is. Die Chacaltaya- Astrofisiese Sterrewag in Bolivia, op ’n hoogte van 5 230 m, was die wêreld se hoogste permanente sterrewag vanaf sy oprigting in die 1940's tot in 2009. Dit is nou oortref deur die nuwe Universiteit van Tokio se Atacamasterrewag, ’n optiese-infrarooiteleskoop op ’n afgeleë 5 640 m hoë bergtop in die Atacamawoestyn van Chili.
Lugvaartsterrewagte geniet ’n hoogtevoordeel bo grondgebaseerde installasies deurdat dit bo sekere lae van die aardatmosfeer kan funksioneer. Maar hulle beskik ook oor ’n voordeel bo ruimteteleskope – die instrumente kan vinniger en meer kostedoeltreffend ontplooi, herstel en toegerus word. Die Kuiper-lugvaartsterrewag en die Stratosferiese Sterrewag vir Infrarooisterrekunde gebruik vliegtuie om in infrarooilig waar te neem, ’n deel van die spektrum wat deur atmosferiese waterdamp geabsorbeer word. Ballonne vir X-straalastronomie is al in ’n paar lande gebruik.