É formado em Física na Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (FCUL) e doutorado em Astronomia e Astrofísica na Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill (EUA) em 1992, com uma tese sobre a A Evolução do Disco Espesso da Galáxia usando Espectros Obtidos com Prismas Objectivos.

Atualmente, a atividade de Rui Agostinho é focada tanto no impacto na vida na Terra da passagem do Sol nos braços galácticos, como nas questões do Ensino da Física e da Astronomia, área em que desempenha funções no DF-FCUL. Tem publicado em revistas internacionais e nacionais.

Rui Agostinho é professor no Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, foi fundador e Coordenador do Centro de Astronomia e Astrofísica desta Universidade em 2002, foi diretor do Observatório Astronómico de Lisboa e, atualmente, também é investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), afeto à FCUL.