1938年，原中央研究院天文研究所从南京迁到云南省昆明市东郊凤凰山（现云南天文台台址）。抗战胜利后，中央研究院天文研究所迁回南京，在凤凰山留下一个工作站，该站隶属关系几经变更，1972年经国家计委批准，正式成立中国科学院云南天文台。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，并具有法人资格。
截至2018年底，云南天文台共有在职职工305人。其中科技人员269人、科技支撑人员23人，包括院士1人、研究员和正高级工程师42人、副研究员和高级工程师79人。共有在学硕士研究生70人、在学博士研究生80人、在站博士后2人。
云南天文台的定位及中长期发展规划为：依托我国西南地区得天独厚的天文观测优势，以丽江观测站和抚仙湖观测站的观测设备为核心，大力推进地面大型天文观测设备的立项及建设，依托两站积极开展国际前沿问题的观测研究；将云南天文台打造成在国际上有重要影响力的、国内不可或缺的中国南方天文观测和研究集群。
云南天文台是国家首批博士学位、硕士学位授予点，设博士后流动站。现有一台两站（台本部、抚仙湖太阳观测站和丽江天文观测站）。设13个研究团组：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、天体测量技术及应用研究团组、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、太阳活动和CME理论研究团组、光纤阵列太阳光学望远镜研究团组、天文技术实验室、应用天文研究组、选址与日冕观测组、自由探索组。
云南天文台现有天文观测设备20余台，主要有：2006年从英国引进的2.4米光学望远镜一台（丽江天文观测站）；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（台本部）；2015年建成的一米新真空太阳望远镜（抚仙湖太阳观测站，获云南省科技进步特等奖）；以及上世纪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等，这些观测设备的高效运行为天文研究提供了有力的数据支撑，尤其是2.4米望远镜和一米新真空太阳望远镜，产出了一大批有影响力的成果，在财政部组织的运行评估中双双名列前茅。
近年，云南天文台科研成果获省部级及以上科技成果奖24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、云南省科技进步特等奖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”荣获2013年国家自然科学二等奖。2015年，刘忠等人完成的“一米新真空太阳望远镜研制及其在太阳观测中的应用”获云南省科技进步特等奖。2016年，韩占文荣获2016年度何梁何利奖科技进步奖天文学奖。2018年，云南天文台在国内首次成功实现月球激光测距，使得我国成为继美国、法国、意大利之后，第四个实现月球激光测距的国家。2007年至2018年，云南天文台在SCI刊物发表研究论文1554篇。
另外，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国内外著名天文研究机构，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，建立了广泛合作关系。
