李政道研究所的天文与天体物理研究部支持天体物理学所有前沿领域的研究，从系外行星、高能与引力波天文学到粒子天体物理、宇宙学，从理论和观测天文学到仪器/实验室天体物理学。
该研究部与上海交通大学天文系密切合作，开展了许多联合活动。目前的研究包括系外行星和行星形成、高能天体物理学、引力波、银河系和银河系外天文学、大尺度结构和宇宙学以及通过等高能量密度等离子体进行的实验室天体物理学。部分资源包括DESI、PFS、SKA和AliCPT CMB实验的数据访问，以及Subaru、CFHT、MMT、Magellan和JCMT等直接或通过合作的观测设施。可用的计算资源包括拥有1000个CPU核心的学院计算机集群、一个带有SGI的SGI256核4T共享内存，5000核SJTU超级计算机接入，更高容量国家超级计算机中心接入。
李政道研究所天文与天体物理研究部还与粒子与核物理研究部合作，研究粒子天体物理学、暗物质搜索和其他基础物理学前沿。天文与天体物理研究部和上海交通大学天文系希望在未来几年内招募更多的教员，并扩大/加强天体物理学的其他重要领域。
李政道研究所的天文与天体物理研究部以及上海交通大学的天文系共同开展着一个活跃的访问项目（T-D Lee 访问博士后研究员和 T-D Lee 访问教授）。每年，研究部举办多场主题研讨会和会议，旨在营造一个激励科学研究的环境。该研究部每年资助数名获奖的博士后研究员（T-D Lee 博士后研究员），并为天文系的其他博士后研究员提供支持。想要了解更多关于上海交通大学天文系和李政道研究所天体物理学的信息，请访问：http://astro.sjtu.edu.cn/en/.