Das Institut für Theoretische Astrophysik ist Teil des Zentrums für Astronomie Heidelberg (ZAH). Eine Hälfte des Instituts ist im imposanten Gebäude des alten Physikalischen Instituts im Philosophenweg 12 untergebracht, in dem sich auch das Institut für Theoretische Physik sowie Hörsäle und Seminarräume für die universitäre Lehre befinden. Die andere Hälfte des ITA ist in der Albert-Ueberle-Straße 2 untergebracht. Am ITA wird in erster Linie mithilfe von Computersimulationen an verschiedenen Themen aus Astrophysik und Kosmologie wie der Entstehung von Sternen, Planeten und Galaxien gearbeitet.