Senapan mesin adalah senjata api tertanam maupun portabel, yang memiliki kemampuan menembak secara full-otomatis. Senapan mesin biasanya menembakkan peluru senapan yang diisi dari sabuk amunisi atau magazen berkapasitas besar. Senapan mesin lazim menembakkan beberapa ratus peluru per menit.
Istilah senapan mesin juga sering dipakai oleh media massa dan oleh bidang hukum, untuk mendeskripsikan senjata api apapun yang bisa menembak secara otomatis.