我们之前对银河系的认识，一般认为银河系像一个圆盘，直径大约10万光年，厚度大约2千光年。银河系呈扁球体，具有巨大的盘面结构，由明亮密集的核心、两条主要的旋臂和两条未形成的旋臂组成，旋臂相距4500光年。太阳位于银河一个支臂猎户臂上，至银河中心的距离2.6万光年。但是由于我们太阳系就在银河系中，所以很难较准确的确定银河系的大小。
2018年8月7日，中国科学院国家天文台在北京宣布，我国的郭守敬天文望远镜LAMOST，已圆满完成一期光谱巡天观测。一期巡天共发布光谱901万，其中高质量光谱777万，确定了534万组恒星光谱参数。建成了世界上最大的恒星光谱库，利用这些大数据探索了银河系的真面目。
在郭守敬天文望远镜一巡天观测过程中，银河系银盘直径大小被两次刷新。2017年在原数据上增大了25%，2018年已经增大到一倍，达到了20万光年。同时也确认了银河系是内扁外圆的新结构。这一清晰的证据推翻了前人关于恒星晕是一个轴比不变的扁球体的猜测。
目前比较主流的结果是银盘直径约为10万光年，银盘平均厚度约为1至2千光年。但银河系的直径究竟有多大，目前我们很难确定下来，观测结果始终有误差。这是因为我们身处在银河系中，现在还无法飞出银河系，所以我们并不知晓银河系的全貌。
通过测量银河系中的球状星团和一些特殊恒星的距离，并且对比其他星系的情况，我们可以估算出银河系的直径约为10万光年。这就好比在一个房间中，通过测量其中不同东西的距离，就能估算出房间的大小。
不过，2015年伦斯勒理工学院的一个研究团队基于斯隆数字巡天的观测数据，在银河系盘面中发现了波浪状结构，它们分布于相对平坦的银盘上下方。这种结构的存在会影响此前对恒星密度的估计，从而导致先前的银河系直径估计值至少偏低50%，这意味着银河系的直径可能至少有15万光年，甚至达到18万光年。
此外，根据我国的郭守敬望远镜（LAMOST）刚刚公布的研究结果显示，银河系的直径可能达到了20万光年，这要比此前的估计结果更大一些。