Uranometria est le titre court du catalogue d'étoiles réalisé par l'astronome allemand Johann Bayer. Il a été publié à Augsbourg (Allemagne) en 1603 par Christophorus Mangus sous le titre complet Uranometria : omnium asterismorum continens schemata, nova methodo delineata, aereis laminis expressa. (litt. « Uranometria, contenant les cartes de toutes les constellations, dessinées selon une nouvelle technique et gravées sur plaques de cuivre ».
Le mot « Uranometria » vient du grec oυρανός (le ciel), qui donne aussi son nom à Uranie, la muse de l'astronomie dans la mythologie grecque. Le suffixe « metria » vient du latin « mesure », ainsi « Uranometria » signifie « mesure du ciel », par analogie avec « géométrie » qui étymologiquement signifie « mesure de la Terre ».
L'Uranometria est le premier catalogue à couvrir la totalité de la sphère céleste.
Avant Johann Bayer, l'élaboration des cartes célestes était principalement guidée par des soucis esthétiques et astrologiques, les positions des étoiles n'étant la plupart du temps pas indiquées, voire ajustées pour se plier aux exigences de forme des figures stylisées que les constellations étaient censées représenter, en se préoccupant relativement peu de l'exactitude astronomique. Cette tradition, basée généralement sur les catalogues somme toute assez peu précis de Ptolémée et Al-Sufi, perdurera durant tout le Moyen Âge et la Renaissance, jusqu'à la publication de l'Uranometria, qui tirera parti du meilleur catalogue d'étoiles disponible à l'époque de sa rédaction, celui de Tycho Brahe.
Ce catalogue contient 1005 étoiles, repérées avec une précision de l'ordre de la minute d'arc. À la mort de Brahe en 1602, il n'a toujours pas été publié, mais des manuscrits sont en circulation dans toute l'Europe depuis 1598. Nul ne sait vraiment comment Bayer, magistrat à Augsbourg et qui n'était affilié à aucune société savante de l'époque s'en est procuré un exemplaire, toujours est-il que ce catalogue d'une précision jamais atteinte auparavant servira de base à la réalisation de son atlas céleste.
Cependant, les tables de Brahe, mesurées depuis le Danemark, ne listent pas les étoiles les plus australes. Pour réaliser la 49e planche de son atlas, qui introduit 12 nouvelles constellations de l'hémisphère sud, Bayer utilisera un catalogue produit par deux navigateurs hollandais, Pieter Dirkszoon Keyser et Frederick de Houtman entre 1595 et 1597, qui eux-mêmes avaient repris et amélioré les observations de leurs prédécesseurs Amerigo Vespucci et Andrea Corsali, ainsi que les notes de Pedro de Medina. Ce catalogue de 135 étoiles s'avère toutefois nettement moins précis que celui de Brahe, les positions des étoiles ayant parfois des erreurs de près de deux degrés (selon la légende, ils auraient observé et mesuré le ciel depuis la hune de leur navire).
L'Uranometria contenait bien plus d'étoiles que tous les précédents catalogues, son nombre exact étant difficile à estimer précisément car de nombreuses étoiles sont dessinées sans être nommées.