潜艇，亦称潜水艇或潜舰，是一种能在水下航行的舰艇。它们的大小和形状各异，从小型民用潜水探测器，仅需一两人操作且作业时间短，到能搭载数百人、连续潜航数月的俄罗斯台风级核潜艇。潜艇按体积可分为大型（主要为军用）、中型或小型（如袖珍潜艇、潜水器）以及水下自动机械装置。
早期的潜艇多为圆柱形，中部有一个垂直结构，被称为指挥塔或指挥台，内部装有通讯、感应器、潜望镜和控制设备等。然而，现代的深海潜艇或专业潜艇常已无此设计。自第一次世界大战后，潜艇得到广泛运用，担任许多大国海军的重要角色，功能包括攻击敌舰、近岸保护、突破封锁、侦察和掩饰特种部队行动等。
潜艇也被用于非军事用途，如海洋科学研究、抢救财物、勘探开采、科学侦测、维护设备、搜索援救、海底电缆维修、水下旅游观光、学术调查等。甚至超级富豪将潜艇作为海下的移动豪宅。潜艇是公认的战略性武器，尤其在裁军或扩军谈判中，其研发需要高度和全面的工业能力，只有少数国家能够自行设计和生产。
在日俄战争中，日本得知俄国拥有潜艇，也想拥有潜艇与之对抗。但当时的日本没有制造潜艇的经验，因此从美国通用动力电船公司购买造好的潜艇，运回日本后由横须贺海军工场进行组装。日本共购买了五艘潜艇，均在1905年竣工。
在潜艇的民用领域，科研潜艇和观光潜艇是两个重要应用。潜艇最早原本就是用于水下探秘的一种工具。最早潜艇则是由潜水钟发展而来，潜水钟通常自身没有动力，需要水上船只拖拽行进。但后来潜艇的军事化使得潜艇的民用用途一度停滞。
随后伴随二战结束以及对于海洋科学研究的兴起，民用科研潜艇复兴。在民用科研潜艇上，美国和日本的技术发展最为先进。1960年1月23日，美国人皮卡尔和沃尔什乘里亚斯特—2号，在太平洋的马里亚纳海沟潜到了10916米的深度，创下了载人潜水器下潜深度的世界纪录。1995年，日本海沟号在世界最深的马里亚纳海沟进行了水深达10970米的潜航，创下了无人潜水器的最深下潜纪录。
观光用潜艇也随着科技的发展和潜艇市场的开放，成为了一些靠海的热门旅游地的海峡观光设备。2007年7月，美国潜艇公司为俄罗斯富商，英超球队切尔西老板阿布建造完毕了一艘豪华水下游艇凤凰1000。这艘潜艇长65米，观景窗宽4.5米，可达到300米深度，室内总面积为460平方米，生活和娱乐设施一应俱全，包括会议厅、海底电话和卫星电视。据该公司称，如果客户需要，潜艇内部的豪华设备还可以包括按摩浴池、健身室、酒窖以及最多10个客舱。