Перший астрономічний кабінет на території Харківського університету з’явився 1808 р., Обсерваторію було відкрито 1810 р. з ініціативи професора Йоганна Готфріда Гута. Протягом ХІХ століття тимчасові обсерваторії створювалися ще 3 рази, поки, нарешті, у 1880-х рр. ХХ ст. з ініціативи астронома Григорія Левицького була не збудована постійна.

“Старовинний” двоповерховий будинок насправді – новий навчальний корпус, який був побудований у 2017 р. Проте тут навіть віконні палітурки імітують старовинні вікна.

На території збереглася вежа телескопа Мерц, яка була побудована у 1883 р.

Також на території НДІ можна побачити декілька пам’ятників: академіку Барабашову, астрономам, які загинули в роки окупації Харкова у 1941-43 рр., а також сонячний годинник та символічний “граніт науки”.

Також в експозиції музеї НДІ астрономії знаходяться старовинні астрономічні прилади.

Наприклад, меридіанне коло 1886 року з об’єктивом 160-мм виробництва фірми “А. Репсольд і сини” (Гамбург).

Або телескоп-рефрактор Мерца.