応力-ひずみ曲線(おうりょく-ひずみきょくせん、英語: stress-strain curve)とは、材料の引張試験、圧縮試験において得られる応力とひずみの関係曲線。応力-ひずみ線図(英語: stress-strain diagram)とも呼ばれる。 一般的に、ひずみを横軸に、応力を縦軸にとって描かれる。材料によって応力-ひずみ曲線は異なり、縦弾性係数、降伏点、引張強さといった、それぞれの材料の基礎的な機械的性質を応力-ひずみ曲線から得ることができる。