Kosmologia (z gr. kósmos: porządek, wszechświat oraz lógos: słowo, nauka) – pierwotnie dział filozofii rozpatrujący świat materialny w świetle jego ostatecznych przyczyn.
Termin ten został wprowadzony przez Christiana Wolffa, jednak stał się potem rzadko stosowany, gdyż został wyparty przez zbliżony znaczeniem – „filozofia przyrody”. Kosmologia zaczęła oznaczać głównie naukę empiryczną poszukującą odpowiedzi na pytanie o strukturę i ewolucję Wszechświata. Natomiast pochodzenie Wszechświata, choć bywa przedstawiane jako ściśle związane z kosmologią, jest obszarem zainteresowania kosmogonii, a nie kosmologii.
Przed powstaniem nowożytnych nauk przyrodniczych, przy wyjaśnianiu zasad rządzących Wszechświatem łączono kwestie jego strony fizycznej z problemami natury metafizycznej (kosmologia religijna). Powstanie ogólnej teorii względności dało podstawę do tworzenia fizycznych modeli Wszechświata, a co za tym idzie do powstania kosmologii fizycznej, obejmującej kosmologię obserwacyjną i kosmologię teoretyczną.
Synonimem kosmologii była kosmografia, która oprócz informacji astronomicznych obejmowała też niektóre z innych nauk przyrodniczych, zwłaszcza nauk o Ziemi. Termin ten oznaczał także podręcznik opisujący ten dział wiedzy.
