تطبيقات الهندسة الفلكية تشمل عدة علوم، منها:
1- علم الجيولوجيا: تستخدم الهندسة الفلكية في علم الجيولوجيا لدراسة تكوين الأرض وحركتها ولتحديد المواقع الجغرافية باستخدام الأقمار الصناعية والأدوات الفلكية الأخرى.
2- علم الطقس: تستخدم الهندسة الفلكية في علم الطقس لتحديد حركة الغلاف الجوي ودراسة تأثيرات الظواهر الفلكية على مناخ الأرض.
3- علم التصوير: تستخدم الهندسة الفلكية في علم التصوير لتطوير الكاميرات والعدسات ولتحسين جودة الصور في الأجهزة الإلكترونية.
4- النظم الجغرافية: يتم استخدام الهندسة الفلكية في إنشاء نظم الجيوماتيك والنظم الجغرافية الإقليمية لتحديد المواقع الجغرافية والإحداثيات.
5- الاتصالات الفضائية: تستخدم الهندسة الفلكية في الاتصالات الفضائية لتحديد مواقع الأقمار الصناعية ولتطوير تقنيات الاتصالات الفضائية.