機甲師団（きこうしだん）とは、戦車部隊を中心に、戦車に随伴する自動車化・機械化された歩兵部隊、同じく自動車化された工兵・砲兵・偵察・通信などの諸兵科の部隊から構成される師団のこと。第一次世界大戦後に塹壕戦から運動戦への戦術開発の結果、第二次世界大戦で真価を発揮した電撃作戦の主体となった。機甲とは、機械化装甲の略称として第二次世界大戦前から使用されており、現在陸上自衛隊でも使用されている用語である。対応する表現はイギリス英語ではArmoured Division、アメリカ英語ではArmored Division、ドイツ語ではPanzerdivisionである。ドイツ国防軍部隊に対しては戦車師団もしくは装甲師団、西側連合軍部隊には機甲師団、ソ連軍部隊は戦車師団と訳し分けされることが多いが、書籍・雑誌の出版社・著者・訳者によって表記は異なる。第二次世界大戦当時、米英軍では歩兵師団は既に自動車化されていた。現代では先進国の場合、歩兵師団と言えども多数の戦車を配備され、歩兵も装甲兵員輸送車、歩兵戦闘車に運ばれ、機甲師団との違いは大きくない。本項においては主に第二次世界大戦における機甲師団の誕生と発展について述べる。