Das Sonnenobservatorium Goseck, wissenschaftlich als Kreisgrabenanlage von Goseck bezeichnet, ist eine jungsteinzeitliche Monumentalanlage bei Goseck im heutigen Sachsen-Anhalt. Sie wurde etwa zwischen 4900 und 4600/4550 v. Chr. von Angehörigen der Stichbandkeramik-Kultur errichtet und genutzt. Die Anlage besitzt einen Durchmesser von rund 70 bis 75 Metern und bestand aus einem Kreisgraben, einem vermutlich vorgelagerten Erdwall sowie zwei konzentrischen Ringen aus dicht gesetzten Holzpalisaden.

Drei Tore führten in den Innenraum. Die südöstliche und die südwestliche Öffnung waren so ausgerichtet, dass von einem bestimmten Beobachtungspunkt aus der Sonnenaufgang beziehungsweise Sonnenuntergang zur Wintersonnenwende verfolgt werden konnte. Weitere Palisadendurchlässe weisen Bezüge zur Sommerwende und zu anderen Terminen im Jahreslauf auf. Goseck gilt daher als einer der frühesten archäologischen Nachweise systematischer Himmelsbeobachtung in Mitteleuropa.

Die Bezeichnung „Sonnenobservatorium“ beschreibt jedoch wahrscheinlich nur einen Teil seiner Funktion. Tierknochen, Keramikdeponierungen, Feuerstellen und menschliche Überreste sprechen dafür, dass die Anlage zugleich als Kult-, Opfer- und Versammlungsort diente. Astronomische Beobachtung, gemeinschaftliche Rituale und die Gliederung des bäuerlichen Jahres dürften eng miteinander verbunden gewesen sein.

Entdeckt wurde die Anlage 1991 durch den Luftbildarchäologen Otto Braasch. Von 2002 bis 2004 wurde sie vollständig ausgegraben und anschließend am Originalstandort rekonstruiert. Seit 2005 ist die Rekonstruktion öffentlich zugänglich. Goseck gehört heute zu den bedeutendsten archäologischen Fundorten des europäischen Mittelneolithikums.