Iso-Heikkilän tähtitorni on tähtitieteellinen observatorio, joka sijaitsee Iso-Heikkilän kaupunginosassa Turussa. Se on nykyään Turun alueella toimivan tähtitieteellisen yhdistyksen Turun Ursan käytössä, jonka jäsenet käyttävät sitä tähtitieteellisiin havaintoihin ja pitävät tähtitornissa talvisin myös yleisöesityksiä.
Iso-Heikkilän tähtitorni on alun perin Turun yliopiston tähtitieteen laitoksen tähtitorni. Se rakennettiin vuosina 1935-36, teknisenä suunnittelijana toimi fysiikan ja tähtitieteen professori Yrjö Väisälä. Tähtitorni korvasi Iso-Heikkilän pellolla sijainneen vanhemman puisen tähtitornin, joka tuhoutui palossa. Yrjö Väisälän tutkimusryhmä löysi Iso-Heikkilän tähtitornissa kaikkiaan 807 pikkuplaneettaa, joka oli pitkään alan maailmanennätys, sekä 7 komeettaa. Yrjö Väisälä teki tähtitornissa merkittävää tutkimustyötä myös optiikan ja maanmittauksen alalla.
Terästehtaan rakentaminen alle kilometrin päähän tähtitornista ja kaupungin laajentuminen ajoivat yliopiston tähtitieteen laitoksen siirtymään Tuorlan obsevatorioon Piikkiöön 1950-luvulla. Tämän jälkeen Iso-Heikkilän tähtitorni oli vielä jonkin aikaa tähtitieteen opiskelijoiden käytössä, kunnes yliopiston toiminta tähtitornissa loppui kokonaan vuonna 1972 ja se jäi kokonaan Turun Ursan käyttöön. Turun Ursa on pitänyt Iso-Heikkilässä yleisönäytöksiä vuodesta 1928 lähtien jo vanhassa tähtitornissa. Rakennuksen ja tontin omistaa nykyään Turun kaupunki.
Iso-Heikkilään rakennettiin 1960-luvulla kerrostaloalue, joka estää tähtitieteelliset havainnot matalalla olevista kohteista kaikissa muissa suunnissa paitsi pohjoisessa. Haittana havainnoinnille ovat myös kerrostalojen valot ja pihavalot, sekä erityisesti talvella lämpövärinä.
Iso-Heikkilän tähtitornissa on kaksi kupua itä-länsi-suunnassa. Kupujen halkaisija on 6 metriä. Länsikuvussa sijaitsee yhdistyksen pääasiallinen havaintolaitteisto, Yrjö Väisälän valmistamat 15 ja 13 cm:n linssikaukoputket ja 19 cm:n Schmidt-Väisälä-valokuvauskaukoputki. Aiemmin kuvussa on sijainnut 50 cm:n laajakulmainen valokuvauskaukoputki, joka on nykyään Turun Ursan tähtitornissa Kevolassa. Juuri 50 cm:n kaukoputkella löydettiin em. 807 pikkuplaneettaa ja 7 komeettaa.
Kupujen välisessä toisessa välihuoneessa on aiemmin sijainnut meridiaanikaukoputki, joka on nykyään Turun maakuntamuseon hallussa.
Tähtitornirakennuksen länsipäädyssä on lämmin tila, "kerhohuone", jossa sijaitsee Turun Ursan toimisto ja kirjasto. Huoneessa pidetään yhdistyksen jäseniltoja ja tähtinäytösten yhteydessä diaesityksiä.
Kauempana tähtitornista, metsässä noin 200 metrin päässä koillisessa, sijaitsee huomaamaton betonipilari, joka on yksi Yrjö Väisälän Iso-Heikkilän observatoriossa 1940-luvulla kehittämän tarkan perusviivan mittausmenetelmän kokeellisista mittauspilareista. Valkoisen valon interferenssiin perustuvaa Väisälä-komparaattoria on käytetty ympäri maailmaa tärkeissä perusviivamittauksissa ja se on edelleen tarkin mittausmenetelmä alle kilometrin etäisyyksillä.
Tarkkojen karttojen valmistus edellyttää suuressa mittakaavassa tehtävää maanmittausta eli geodesiaa. Suomessa on tätä varten tehty vuodesta 1748 alkaen kolmiomittausta, jonka kolmioverkoston mittaustorneista on mitattu tarkat kulmat lähimpiin muihin torneihin. Kartan mittakaavaa ei tällöin kuitenkaan vielä tiedetä. Kun mitataan vielä kahden tornin välimatka, perusviiva, saadaan laskettua verkon kaikki muutkin välimatkat.
Toinen vielä nykyään säilynyt pilari sijaitsee lähemmästä vajaan 500:n metrin etäisyydellä koilliseen, rautatien toisella puolella Lidlin lähellä.
