La cosmologie est la branche de l'astrophysique qui étudie l'Univers en tant que système physique.
Depuis le XVIIIe siècle, la cosmologie s'est émancipée de la métaphysique et de la théologie : la distinction entre cosmologie scientifique, l'objet de cet article, et cosmologie religieuse est abordée dans le paragraphe suivant. Les autres paragraphes traitent de l'angle moderne de la cosmologie scientifique.
La notion d'univers a évolué au cours de l'Histoire. Alors que la Terre était généralement considérée comme un point fixe (théorie géocentrique, défendue entre autres par Aristote et Ptolémée), la Renaissance a vu émerger l'idée que notre planète n'occupait pas de position privilégiée dans l'univers (principe copernicien), et n'en était certainement pas au centre. C'est à partir du XVIIe siècle que les premiers instruments d'observation astronomiques ont fait leur apparition (lunette astronomique de Galilée, puis télescope d'Isaac Newton), permettant d'arpenter le cosmos, et de réfléchir à sa structure, puis, à partir du XXe siècle, à son histoire et son évolution.
