Een radiotelescoop is een radioantenne en ontvanginstallatie, speciaal voor het waarnemen van radiosignalen met een golflengte tussen enkele meters en 1 cm, afkomstig van astronomische objecten. Deze tak van de astronomie wordt radioastronomie genoemd. Telescopen die bij golflengtes korter dan 1 cm waarnemen worden (sub-)mm telescopen genoemd. De meeste moderne radiotelescopen bestaan uit één of meer parabolische schotelantennes. Meestal bestaat een telescoop uit een aantal van deze antennes, een 'array', waarvan de signalen gecombineerd worden om het scheidend vermogen te vergroten. Net als bij optische telescopen is dit scheidend vermogen recht evenredig met de diameter van de telescoop en omgekeerd evenredig met de gebruikte golflengte. Voor de veel langere golflengten van radiosignalen (ordegrootte van centimeters) is dus een veel grotere telescoop nodig dan voor waarneming met licht.