在我们银河系范围以外，也发现了不少X射线源。这些源有的是正常的或稳定的河外星系，有的则是活动星系（核），种类繁多。
正常星系X射线源是片状的、复杂的，光度在1031～1033（焦耳／秒）之间。它们的X射线辐射是一些致密双星和超新星爆发遗迹构成的单个源辐射的集合。据“爱因斯坦天文台”卫星的观测，邻近我们的星系的X射线源主要是超新星爆发遗迹。比如大麦哲伦星云的源大多数是超新星遗迹，其中有3个是类似蟹状星云脉冲星，1个含脉冲星。小麦哲伦星云源约1／4是超新星遗迹。
仙女座大星云M31与M32跟大麦哲伦星云不同，它们的X射线源多是双星系统。
除了在正常星系中探测到X射线辐射外，在特殊星系，尤其是活动星系核，也有X射线辐射。不过，由于这些星系核距离遥远，它们辐射很弱，因而只能进行流量的测量。
活动星系核的X射线光度存在长期、中期与短期三种变化。长期变化的时标在月和年。最好的例子是半人马座α，它的X射线是低光度X射线源。在1970～1973年间，它的亮度在基础上增加5倍；1977～1978年又回到基态，1979年又增加5倍。在此期间，还出现10天左右的快速变化。
中期变化的时标为几天，短期变化时标只有几百秒。
类星体是一类强X射线源。一般X射线光度在1036～1040焦耳／秒之间，其中较强的X射线光度可和光学光度相比拟。
观测还发现宇宙的X射线背景。这个发现就如同宇宙背景辐射一样，对于宇宙的演化具有十分重大的意义，在X射线能量范围内。天空远不是黑暗的，弥漫的流量比已经认证的分立源的流量还要大。这些辐射大多数是宇宙起源的，所以被称作“宇宙K射线弥漫背景”或“宇宙X射线背景”。
宇宙X射线背景辐射是在狭窄的能量范围内测量的，不同的观测所用的能量范围相差很大。
一般认为这种辐射的一部分来自银河系，能量较低；另一部分是河外贡献的（主要是类星体），能量较高。
宇宙X射线背景的研究，将成为空间天文学的重要内容之一。