太陽系が属している銀河のこと。銀河系とも言う。その一部が地球からは天の川として見えるので、この名がある。同じものを指す「天の川銀河」と「銀河系」という二つの用語の歴史については銀河系の項で解説している。
天の川銀河は渦巻銀河の1つで、銀河円盤は外縁部まで含めると半径15-20 kpc、1/e スケール長3.5 kpcで、厚さは1/eスケール長で0.3 kpcと見積もられている（1/e スケール長とは、ある量（この場合、面輝度）が等比級数的に変化する場合、1/2.718ずつ減少するのに対応する長さのこと）。太陽系は、その中心から8-8.5 kpc離れた円盤部のほぼ中央面（銀河面）の上（厳密には40 pcほど離れたところ）に位置する。バルジは軸比10:5:3の棒状の3軸不等楕円体で長半径約2 kpc、太陽系から見て東側（銀経が0°-90°の側）が手前にある。このため形態分類では棒渦巻銀河に分類される。暗黒物質を除く全質量は太陽の1000億倍程度。ハローはこれら全体を取り巻く球形の領域で、半径25 kpc内には多数の球状星団が散在し、その外側は高温で希薄なガスがある。
銀河面には背後の光を遮る多数の暗黒星雲や分子雲が密集しており、それらがダークレーンとして見える。可視光では望遠鏡を用いても銀河面方向では太陽系から1万光年程度の範囲しか観測することができない。このため、天の川銀河全体にわたる観測的研究を行うには赤外線や電波、X線、ガンマ線など可視光以外の観測が必須である。アタカマ砂漠のチャナントール天文台にある電波望遠鏡アタカマ・パスファインダー実験機（APEX）は、波長0.87mmのサブミリ波で銀河面をサーベイし、光を吸収するダスト（塵）の分布を詳細に描き出した。2MASS、ガイア衛星も参照。

ヨーロッパ宇宙機関（ESA）が製作した天の川銀河（銀河系）の構造を示す解説動画

https://youtu.be/G5AdrupH788

太陽系から天の川銀河を飛び出しておとめ座銀河団まで行く仮想宇宙旅行の動画。天の川銀河と天の川の関係がよく分かる。（原作は、カリフォルニア大学サンディエゴ校マイケル・ノーマン（Michael Norman）教授による）

https://youtu.be/AXHPeX8hz8s