1917 年，爱因斯坦的《用广义相对论对整个宇宙的考察》一文发表，他把广义相对论理论用于宇宙大尺度时空结构，这一开创性研究不仅标志着宇宙学研究的开端，也诱发了观测宇宙学的形成。观测宇宙学是宇宙学的一个重要组成部分，它侧重于发现宇宙大尺度时空结构的观测特征，使宇宙学在自洽的途径上得以发展。哈勃定律的建立，标志着观测宇宙学正式以一门独立的分支学科问世。然而，在射电天文学的建立以前，由于观测宇宙手段受到技术条件限制，观测宇宙学的发展一直受到影响。二战之后，射电天文学在雷达技术发展的影响下，飞速发展着。特别是直径5m的大型天文望远镜的投入使用，导致了60年代天文学方面的一系列重大发现，其中最有代表性的是宇宙微波背景辐射、类星体、脉冲星、星际分子等的发现，使观测宇宙学迈进一个全新的时代。
     进入70年代和80年代，由于多架大口径、大视场的光学及射电天文望远镜投入使用，以及紫外、X 射线和红外天文望远镜相继被送上太空，使观测宇宙学又迈入了一个空间与全波段时代，此时期，对宇宙线、中微子甚至引力波的探测都有了长足的进展②。1986年6 月，国际天文联合会（IAU）在中国北京召开第一次正式以“观测宇宙学”命名的国际学术大会。大会的召开，成为观测宇宙学史上的一个划时代的事件。观测宇宙学创始人桑德奇（Sandage）认为“这次学术讨论会标志着观测宇宙学的开端”。目前，更大容量、更高速度的电子计算机、更大型望远镜和更高灵敏度的多种探测器以及新的统计方法的投入使用，随着已升空的哈勃望远镜的修复，观测宇宙学将会面临新的突破。观测宇宙学的第一项重大成就就是宇宙微波背景辐射的发现及而后的系统观测成果，它们为大爆炸理论提供了有力的证据，又间接地为之提供了另一个重要的证实途径，即氦的丰度。