Na astronomia, heliocentrismo é a teoria que coloca o Sol, em sua apresentação inicial, estacionário no centro do universo; ou em sentido estrito, situado aproximadamente no centro do Sistema Solar, no caso do heliocentrismo renascentista. A palavra vem do grego (ήλιος Helios = sol e κέντρον kentron = centro).

Historicamente, o heliocentrismo era oposto ao geocentrismo, que colocava a Terra no centro do universo. Apesar de as discussões da possibilidade do heliocentrismo datarem da Antiguidade Clássica, somente 1 800 anos mais tarde, no século XVI, o tema ganhou notoriedade explícita ao suscitar e estabelecer o divórcio entre o pensamento dogmático religioso e o pensamento científico; a ele e ao julgamento de Galileu Galilei perante a Inquisição remontando as origens da ciência em acepção moderna. Àquela época, o matemático e astrônomo polonês Nicolau Copérnico foi o primeiro a apresentar um modelo matemático preditivo consistente e completo de um sistema heliocêntrico. Ainda sem a acurada precisão e um pouco confuso, contudo, o modelo de Copérnico foi mais tarde reestruturado, expandido e aprimorado por Johannes Kepler. A explicação física causal para o modelo de Kepler foi fornecida por Isaac Newton via lei da gravitação universal, sendo o modelo então estabelecido de grande valia até hoje.

Todos os cálculos necessários ao lançamento de satélites e veículos espaciais fundamentam-se, até hoje, nos conhecimentos acerca do heliocentrismo estabelecidos à época de Galileu, Kepler e Newton.