天球座標系のうち、赤道面を基準面として定義した座標系。この座標系における経度を赤経（通常 $\alpha$ で表す）、緯度を赤緯（通常 $\delta$ で表す）と呼び $(\alpha, \delta)$ と表記する。赤緯0°は天の赤道、赤緯90°は天の北極、赤緯-90°は天の南極である。赤経の原点は春分点の方向にとり、赤道に沿って東回りに角度を測る。赤経は角度（度分秒）ではなく時間（時分秒）で表すのが通例である。恒星は地球の自転によって日周運動するから、恒星の位置を表すのに便利な座標系といえる。

赤道面や春分点は歳差と章動により変動するため、赤道座標系で天体の位置を表すためには「J2000.0の平均春分点および平均赤道にもとづく」とか「瞬時の真春分点および真赤道にもとづく」などのように元期と章動の扱いを明示する必要がある。とくにJ2000.0の平均春分点および平均赤道にもとづく座標系は、FK5カタログや国際天文準拠系をはじめ、あらゆる理論の基準となる座標系となっている。天の極、黄道座標系も参照。