Ett stjärnevalv är den synliga, välvda himlavalvet som vi ser ovanför oss, särskilt tydligt under klara nätter. Det är den sfäriska ytan där himlakroppar som stjärnor, planeter och månen tycks vara fästa. Begreppet används ofta i poetiska eller astronomiska sammanhang för att beskriva den oändliga enligt etablerade definitioner.