电视动画《宇宙兄弟》改编日本漫画家小山宙哉创作的同名漫画,于2011年11月宣布了动画化的消息 。动画由A-1 Pictures负责制作,在读卖电视台、日本电视台联播网(NNS)首播,于2012年4月1日至2013年3月31日每周日播出,而后2013年4月6日至2014年3月22日改为每周六播出,全99话。 剧场版动画《宇宙兄弟#0》于2014年8月9日在日本上映。