2001年，经中央机构编制委员会批准，将北京天文台、云南天文台等单位整合为国家天文台，云南天文台保留原级别。

2006年，从英国引进的2.4米光学望远镜一台，用于承担探月工程地面数据接收任务的国产40米射电望远镜一台。

2015年5月，抚仙湖太阳观测站新建的一米新真空太阳望远镜通过成果鉴定。

截至2015年11月，云南天文台拥有的主要设备包括：上世纪80年代由德国引进的1米光学望远镜一台，1.2米国产地平式光学望远镜一台，2006年从英国引进的2.4米光学望远镜一台，用于承担探月工程地面数据接收任务的国产40米射电望远镜一台，建有抚仙湖太阳观测站的一米新真空太阳望远镜等。

据2016年11月天文台官网显示，中国科学院云南天文台图书馆可共享中国科学院文献情报中心的馆藏资源，截至2009年8月，中国科学院文献情报中心馆藏图书1145余万册（件）。中国科学院云南天文台图书馆拥有的电子资源有Annual Reviews、IOP、OUP、EDP、SCIENCES、SPIE、ASP、NATURE、AIP、SPRINGER、CAMBRIDGE、wiley、AGU、elsevier sciencedirect、APS、IEEE、OSA、EGU、worldscientific、royalsocietypublishing等英文数据库，拥有ASPCS、SPIE、IAUS、IAUC、PIAU、AIP、EPJ、ASSP等会议文集；拥有方正数据库、CNKI数据库、维普数据库、PQDT学位论文全文数据库、科学文库数据库、全球产品样本数据库、中国资讯行搜数网数据库、国研网数据库等中文数据库。

据2016年11月云南天文台官网显示，云南天文台设大样本恒星演化研究团组、恒星物理研究团组、高能天体物理研究团组、天体测量研究团组、双星与变星研究团组、系外行星研究团组、射电天文与VLBI研究团组、太阳爆发现象和CME研究团组、光纤阵列太阳光学望远镜研究团组、天文技术实验室、自适应光学在应用天文中的研究团组、选址组、自由探索组等科研部门，并设有两大天文观测研究基地，拥有1个中国科学院重点实验室。

天文观测研究基地：抚仙湖太阳观测基地、丽江天文观测站（南方基地）

中国科学院重点实验室：中国科学院天体结构与演化重点实验室

截至2015年6月，云南天文台有正式职工240人，其中科技人员为210多人。科技人员中研究员和正高级工程师30多人、副研究员和高级工程师50多人。有中国科学院院士1人，中国科学院“百人计划”入选者1人，国家杰出青年基金获得者3人。

中国科学院院士：黄润乾

中国科学院“百人计划”入选者：刘煜

国家杰出青年基金获得者：李焱、韩占文、钱声帮

截至2015年11月，云南天文台与英国剑桥大学和牛津大学、美国国立天文台、德国马普学会、日本国立天文台、南京大学、北京师范大学等许多著名天文研究机构，在天文学观测与研究、望远镜及其终端设备研制、天文新技术研究等方面建立了合作关系。

2023年，紫金山天文台联合中国科学院云南天文台等启动“分布式空间碎片激光测距关键技术与应用研究”。

截至2015年7月，云南天文台以面向天文学科前沿为导向，在Nature、Science、APJ、MNRAS、A&A、AJ、SPIE等各类SCI和EI刊物发表原创性学术论文近千篇。大样本恒星演化理论研究成果写入Springer等出版社出版的33本教科书和专著。，共获得授权专利20余项。

截至2015年11月，云南天文台获省部级及以上科技成果奖18项，其中国家自然科学奖二等奖1项、云南省特殊贡献奖（云南省最高科技奖励）1项、月球探测工程特殊贡献奖1项。2007年，黄润乾院士获《云南省科学技术奖突出贡献奖》（云南省最高科学奖励）。2014年2月，由中国科学院云南天文台韩占文、陈雪飞、孟祥存、王博等完成的成果“大样本恒星演化与特殊恒星的形成”获2013年国家自然科学二等奖。2007年至2014年，云南天文台在SCI刊物发表研究论文650余篇。

2022年，中国科学院云南天文台丁旭博士、季凯帆研究员等，利用机器学习的方法，快速得到相接双星的参数和误差。相关研究成果在线发表于国际天文学杂志《天文学期刊》。

2022年12月13日，科技日报昆明报道，近期，中国科学院云南天文台研究人员在太阳紫外暴理论研究方面获得重要进展，证明了太阳高温紫外暴可形成于高密度、低温的低色球。在国际期刊《天文学和天体物理学》发表了相关成果。

2023年，中国科学院云南天文台研究人员采用新方法，系统探究了伴星为渐近巨星支恒星的共生星通道，并在Ia型超新星的前身星领域取得新进展。国际期刊《天文与天体物理研究》发表了相关成果。

2024年9月17日，科技日报昆明报道，中国科学院云南天文台恒星物理研究团组和天文技术实验室近期基于机器学习，合作开发了快速计算恒星—行星系统潮汐演化的方法。相对于传统的理论模型计算，新方法的计算速度可提高四个数量级。相关研究成果在线发表于国际期刊《皇家天文学会月报》。

《天文研究与技术》创刊于1977年，经国家新闻出版总署批准，由中国科学院主管，中国科学院国家天文台主办的学术性刊物。由云南天文台和云南省天文学会承办，原刊名《云南天文台台刊》，2004年正式出版。

《天文研究与技术》主要刊登天文学及相关学科的观测研究、实测技术和方法、专题述评等方面的学术论文、以及有关天文新发现的研究快讯。2004年经《中国知识资源总库》专家委员会审核，入选为“中国科技期刊精品数据库”。设有恒星物理、太阳物理和射电天文、天体力学与天体测量、天文技术与方法、天文学史等栏目。

1972年，专门设计和建设了面向社会公众，特别是面向广大青少年学生开展科普活动的专用设施——科普楼，并一直使用。80年代以后，云南天文台成立了专门的科普部门，并设有专人专职开展科普工作。1997年底，云南天文台被云南省政府首批遴选为“云南省科学普及教育基地”，并挂牌立碑。

1999年11月，在中国科协开展的创建全国科普教育基地的工作中，经过全国性学会、省级科协推荐，通过专家评审，云南天文台成为首批由中国科协命名的“全国科普教育基地”。12月经科技部、中宣部、教育部和中国科协聘请的专家组成“全国青少年科技教育基地”评审委员会评审，云南天文台被首批命名为“全国青少年科技教育基地”，并颁发资格证书和牌匾。

2005年2月，中央文明办、教育部、科技部、共青团中央、全国妇联、中国科协联合对在加强和改进未成年人思想道德建设过程中，进行青少年校外活动基地进行评选，云南天文台亦首批入选，命名为“全国青少年校外活动示范基地”，颁发了证书和匾额。

截至2010年7月，有来自全国各地的上百万社会公众和青少年学生到云南天文台科普基地参加科普活动，学习科普知识。云南天文台科普基地举办过许多大型天象科普活动，如1986年哈雷彗星回归、1994年彗木相撞、1997年海尔－波普彗星观测、1999年－2000年流星雨、1980年云南日全食等。拥有天象厅、科普楼、太阳历广场和大型赤道式日、40米射电望远镜、中国古天文展厅和云南少数民族历法展厅、中国古天文展厅和云南少数民族历法展厅、“探月工程——中国人的光荣与梦想”科普展等天文科普活动场所和设施。

云南天文台自1982年开始招收研究生，是天文学一级学科单位。截至2015年8月，天文台设有包含2个二级学科博士点在内的3个学术型学位的硕士点与博士点、1个专业型学位硕士点，1个天文学博士后流动站。

截至2015年6月，云南天文台有博士研究生60多人，硕士生60多人，在站博士后5人。

博士研究生：博士研究生按招考方式分为公开招考和硕博连读二种类型。公开招考博士研究生基本学制一般为3年，最长修读年限（含休学）不得超过6年；硕博连读研究生，在第二学年经转博考核通过后，录取为博士研究生，进入博士学习、培养阶段。硕博连读研究生基本学习年限一般为5年，最长修读年限（含休学）不得超过8年。

硕士研究生：硕士研究生培养采取“两段式”的培养模式，包括课程学习和科研实践两个阶段；实行导师或导师小组负责制。硕士研究生入学后第一年在中国科学技术大学等集中参加课程学习，期间遵循《中国科学院研究生院研究生课程集中教学管理规定》，完成基础理论和专门知识的学习；第二年开始进入导师所在的研究室，依托导师所在单位的科研项目、科研条件和科研设施，进行科研实践和开展学位论文工作，培养研究生科学研究能力或独立承担专门技术工作能力。实行基本学制基础上的弹性学制，硕士研究生基本学习年限一般为3年，最长修读年限（含休学）不得超过4年。

截至2015年7月，云南天文台共撰写专著11部；介绍恒星结构和演化的专著6部，成为中外研究生主要教材之一，其中2部获中科院教学成果二等奖。

图案以圆形构成，中间星云状的分割象征宇宙的深邃、虚幻，两个半圆形的旋转体巧妙构成了一个镜头，具有明显的行业特征，另一方面也是两只抽象孔雀造型的组合。

主色调为孔雀绿，显现出浓郁的地方特色。

正心问天，寻道兴文。

截至2016年9月，云南天文台研究生会组织过迎新、春游、秋游、元旦联欢、主题征文比赛、送温暖·献爱心、爱劳动·庆五一、我心中的中国科学院院史知识竞赛等活动。

2022年3月，入选2021-2025年第一批全国科普教育基地。