天王星冲日是指天王星和太阳正好分处地球的两侧，三者几乎成一条直线。此时，天王星与地球距离最近，亮度也最高，是一年中观看天王星的最佳时机。每隔369.39393天有一个会合周期，每个会合周期都可看到一次天王星冲日，即每隔85年可以看到84次天王星冲日。
天王星是太阳向外的第七颗行星，在太阳系的体积是第三大（比海王星大），质量排名第四（比海王星轻）。他的名称来自古希腊神话中的天空之神乌拉诺斯（Οὐρανός），是克洛诺斯（农神）的父亲，宙斯（朱比特）的祖父。天王星是第一颗在现代发现的行星，虽然它的光度与五颗传统行星一样，亮度是肉眼可见的，但由于较为黯淡而未被古代的观测者发现。威廉·赫歇耳爵士在1781年3月13日宣布他的发现，在太阳系的现代史上首度扩展了已知的界限。这也是第一颗使用望远镜发现的行星。
天王星是已知与太阳平均距离第二远的行星，绕太阳公转一周大约需要84.3年。星和太阳正好分处地球的两侧，三者几乎成一条直线时，就是天王星冲日。此时，天王星与地球距离最近，亮度也最高，是我们观测它的最佳时机。与天王星相比，地球的公转周期要短得多，通过会合周期公式，我们可以求得天王星的会合周期大约是369.4天，也就是说每85年会有84次天王星冲日。
天王星距离我们非常遥远，因此在地球上天王星看起来要比常见的五颗行星暗弱得多。很久以前，人们就认识到了水、金、火、木、土这五颗行星，而发现天王星的存在，则是望远镜发明之后的事了。起初，天王星由于自行速度过于缓慢而一直被认为是一颗恒星并编入星表。著名的英国天文学家威廉·赫歇尔于1781年3月13日，在家里的庭院中用自制望远镜观测到了它。由于望远镜中的天王星有着朦胧的视圆面，并且呈蓝绿色，赫歇尔认为它是一颗彗星并进行了系统的监测。当他将发现提交给皇家学会时，虽然含蓄地认为天王星比较像行星，但仍然声称是发现了彗星。后来，经过多位科学家的证实，这颗「新星」终于被确认为行星，赫歇尔本人也向皇家天文学会承认了这个事实。为此，威廉·赫歇尔被英国皇家学会授予柯普莱勋章。乔治三世依据他的成就，并在他移居至温莎王室，让王室的家族有机会使用他的望远镜观星的前提下，给予赫歇尔200英镑的年薪。因此赫歇尔决定将这颗新发现的行星命名为「乔治之星」，以纪念他的赞助人乔治三世国王。后来，这颗行星还是以希腊神话中的「乌拉诺斯(Uranus)」来命名，译成拉丁文的意思是天空之神，中文则称为天王星。
9月1日11时天王星冲日，天王星的亮度达5.7等，视力好的读者可试试自己的眼力。9月1日月龄为27.0，几乎整夜没有月光干扰。冲日前后，用望远镜可在宝瓶座λ（视星等3.74等）和宝瓶座α（视星等4.82等）之间的星星之间寻出它的踪迹。顺便指出，行星光环是看不见的。
一般来讲，冲日时，行星最亮，也最适宜观测。这次天王星冲日，它与地球的距离大约为19个天文单位（28.56亿千米）。这时它的亮度可达5.7等，位于宝瓶座天区内。虽然高于肉眼可见的极限星等，但要想在茫茫星海中找到它，还是需要借助天文望远镜的。
据江苏省天文学会通报， 八大行星之一的天王星「冲日」，作为太阳系八颗行星中距离太阳第二远的行星，10日冲日时天王星的亮度是5.7等，这就意味着在观测条件很好的地方，我们不用望远镜也能用肉眼隐约见其「芳容」。但城市的夜晚光源众多，很难找到理想观测点。资深天文爱好者可在天文望远镜和星图帮助下，仔细观测这颗闪亮的「天王」。
据天文专家介绍， 天王星公转轨道的平均半径为19.2个天文单位。其半径是地球的4倍左右，但由于它是气体行星，比重比较小，所以质量只有地球的17倍左右。与海王星相比，天王星与我们的距离要近得多，因此它也要亮一些。作为远地行星的天王星，冲日时与平时相比，亮度变化不大，相位变化也完全可以忽略，所以并不一定冲日时才是观测的最佳时机。
在解析度较高、焦距较长的天文望远镜里，天王星是一个有着淡蓝色视圆面的天体。由于天王星绕太阳公转一周需要84年左右的时间，它相对背景星空移动的速度是非常缓慢的，近几年天王星都位于亮星不多的宝瓶座天区。
眼下，太阳在傍晚时分从西方地平线落下，天王星正好从东方升起，直到第二天日出时才从西方落下，因此整夜均可观测。地点最好选在避开强光源的视野开阔之处，比如郊外或者山顶等地。观测时可在天文望远镜和星图帮助下，从星空中辨认出天王星。
日期 时间 距离 赤纬
2001年08月15日 15:24 18.9643 -14°36′
2002年08月20日 00:53 18.9935 -13°17′
2003年08月24日 10:02 19.0192 -11°55′
2004年08月27日 18:40 19.0417 -10°29′
2005年09月01日 03:02 19.0605 -09°01′
2006年09月05日 10:54 19.0755 -07°31′
2007年09月09日 18:45 19.0862 -05°59′
2008年09月13日 02:21 19.0923 -04°26′
2009年09月17日 09:41 19.0930 -02°51′
2010年09月21日 16:57 19.0883 -01°16′
2011年09月26日 00:14 19.0776 +00°19′
2012年09月29日 07:14 19.0614 +01°54′
2013年10月03日 14:11 19.0400 +03°29′
2014年10月07日 20:57 19.0141 +05°04′
2015年10月12日 03:49 18.9843 +06°37′
2016年10月15日 10:42 18.9512 +08°09′
2017年10月19日 17:34 18.9146 +09°40′
2018年10月24日 00:46 18.8752 +11°08′
2019年10月28日 08:14 18.8328 +12°34′
2020年10月31日 15:52 18.7876 +13°56′
2021年11月04日 23:57 18.7391 +15°16′
2022年11月09日 08:25 18.6872 +16°31′
2023年11月13日 17:20 18.6315 +17°42′
2024年11月17日 02:44 18.5722 +18°49′
2025年11月21日 12:25 18.5094 +19°49′
2026年11月25日 22:40 18.4441 +20°44′
2027年11月30日 09:21 18.3768 +21°32′
2028年12月03日 20:28 18.3084 +22°13′
2029年12月08日 08:10 18.2394 +22°47′
2030年12月12日 20:35 18.1707 +23°12′
2031年12月17日 09:26 18.1026 +23°30′
2032年12月20日 23:10 18.0357 +23°38′
2033年12月25日 13:27 17.9699 +23°38′
2034年12月30日 04:37 17.9057 +23°29′
2036年01月03日 20:29 17.8427 +23°11′
2037年01月07日 13:13 17.7808 +22°43′
2038年01月12日 06:41 17.7201 +22°06′
2039年01月17日 01:02 17.6611 +21°20′
2040年01月21日 19:45 17.6043 +20°26′
2041年01月25日 15:26 17.5503 +19°23′
2042年01月30日 11:35 17.5000 +18°12′
2043年02月04日 08:25 17.4540 +16°54′
2044年02月09日 05:49 17.4130 +15°29′
2045年02月13日 03:56 17.3776 +13°57′
2046年02月18日 02:34 17.3483 +12°21′
2047年02月23日 01:49 17.3251 +10°39′
2048年02月28日 01:26 17.3082 +08°53′
2049年03月04日 01:44 17.2968 +07°04′
2050年03月09日 02:29 17.2910 +05°12′
2051年03月14日 03:27 17.2900 +03°19′
2052年03月18日 04:55 17.2939 +01°24′
2053年03月23日 06:30 17.3025 -00°31′
2054年03月28日 08:15 17.3160 -02°26′
2055年04月02日 09:53 17.3343 -04°19′
2056年04月06日 11:36 17.3578 -06°11′
2057年04月11日 13:08 17.3866 -08°01′
2058年04月16日 14:38 17.4210 -09°47′
2059年04月21日 15:36 17.4612 -11°29′
2060年04月25日 16:40 17.5068 -13°07′
2061年04月30日 17:17 17.5575 -14°39′
2062年05月05日 17:34 17.6123 -16°06′
2063年05月10日 17:29 17.6707 -17°26′
2064年05月14日 17:06 17.7317 -18°40′
2065年05月19日 16:13 17.7948 -19°46′
2066年05月24日 14:46 17.8591 -20°45′
2067年05月29日 12:39 17.9242 -21°35′
2068年06月02日 10:02 17.9897 -22°17′
2069年06月07日 06:45 18.0557 -22°50′
2070年06月12日 02:27 18.1220 -23°15′
2071年06月16日 21:41 18.1889 -23°31′
2072年06月20日 16:06 18.2564 -23°38′
2073年06月25日 09:49 18.3243 -23°37′
2074年06月30日 02:42 18.3921 -23°28′
2075年07月04日 19:04 18.4593 -23°11′
2076年07月08日 10:42 18.5250 -22°45′
2077年07月13日 01:51 18.5887 -22°13′
2078年07月17日 16:01 18.6495 -21°33′
2079年07月22日 05:57 18.7068 -20°46′
2080年07月25日 19:07 18.7601 -19°54′
2081年07月30日 07:38 18.8089 -18°55′
2082年08月03日 19:25 18.8534 -17°52′
2083年08月08日 06:46 18.8937 -16°43′
2084年08月11日 17:21 18.9304 -15°30′
2085年08月16日 03:30 18.9637 -14°13′
2086年08月20日 12:54 18.9938 -12°53′
2087年08月24日 22:10 19.0205 -11°29′
2088年08月28日 06:54 19.0437 -10°03′
2089年09月01日 15:15 19.0629 -08°35′
2090年09月05日 23:20 19.0779 -07°04′
2091年09月10日 07:21 19.0881 -05°32′
2092年09月13日 14:57 19.0932 -03°58′
2093年09月17日 22:32 19.0924 -02°23′
2094年09月22日 05:48 19.0859 -00°48′
2095年09月26日 13:03 19.0736 +00°47′
2096年09月29日 20:01 19.0564 +02°22′
2097年10月04日 02:47 19.0346 +03°57′
2098年10月08日 09:34 19.0089 +05°31′
2099年10月12日 16:28 18.9796 +07°04′