数学、特に線型代数学において、対角行列（たいかくぎょうれつ、英: diagonal matrix）とは、正方行列であって、その対角成分（(i, i)-要素）以外が零であるような行列のことである。 この対角行列は、クロネッカーのデルタを用いて (ci δij) と表現できる。また、しばしば diag(c1, c2, ..., cn) のようにも書かれる。 単位行列やスカラー行列は対角行列の特殊例である。
