X線（エックスせん、英:X-ray）は、物理学では波長が1pm - 10nm程度の電磁波のこと。放射線の一種。医学、放射線技術では以下で説明される意味である。二つの意味を混同しやすいので注意が必要である。

レントゲンが1895年末に発見した。このためレントゲン線と呼ぶこともある。波長のとりうる領域（エネルギーのとりうる領域）がガンマ線のそれと一部重なっている。これは、X線とガンマ線との区別が波長ではなく発生機構によるためであり、波長からX線かガンマ線かを割り出すことはできない。軌道電子の遷移を起源とするものをX線、原子核内のエネルギー準位の遷移を起源とするものをガンマ線と呼ぶ。

なお、日本の法令の条文上ではカタカナを用いて「エックス線」と表記するのが原則となっている。

呼称の由来は数学の“未知数”を表わす「X」で、これもレントゲンの命名による。