กฎอัยการศึก (อังกฤษ: martial law) เป็นกฎหมายซึ่งได้ตราขึ้นไว้สำหรับประกาศใช้เมื่อมีเหตุจำเป็นเพื่อรักษาความสงบเรียบร้อยในบ้านเมือง เช่น ในกรณีเกิดสงคราม การจลาจล ในเขตที่ประกาศใช้กฎอัยการศึก เจ้าหน้าที่ฝ่ายทหารมีอำนาจหน้าที่เหนือเจ้าหน้าที่ฝ่ายพลเรือนในส่วนที่เกี่ยวกับการยุทธ์ การระงับปราบปรามหรือการรักษาความสงบเรียบร้อย และศาลทหารมีอำนาจพิจารณาพิพากษาคดีอาญาบางอย่างที่ประกาศระบุไว้แทนศาลพลเรือน
กฎอัยการศึกมักกำหนดเป็นการชั่วคราวเมื่อรัฐบาลหรือข้าราชการพลเรือนไม่อาจทำหน้าที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่น ในการรักษาความสงบเรียบร้อยและความมั่นคง หรือให้บริการที่สำคัญ ในกฎอัยการศึกเต็มขั้น นายทหารยศสูงสุดจะยึด หรือได้รับแต่งตั้ง เป็นผู้ว่าการทหารหรือเป็นหัวหน้ารัฐบาล ฉะนั้น จึงเป็นการถอดอำนาจทั้งหมดทั้งฝ่ายนิติบัญญัติ บริหารและตุลาการของรัฐบาล
กฎอัยการศึกเป็นกฎหมายที่มีอยู่ในเวลาปกติ แต่ไม่ได้ใช้บังคับ โดยเมื่อจะใช้บังคับจะต้องประกาศ และกำหนดเขตพื้นที่ที่จะใช้บังคับ ในหลายประเทศจะไม่มีการตราเป็นกฎหมายชัดเจน เช่น สหรัฐอเมริกา อังกฤษ ในบางประเทศจะตราเป็นกฎหมายชัดเจน เช่น ฝรั่งเศส ไทย
รัฐบาลอาจใช้กฎอัยการศึกเพื่อควบคุมสาธารณะ เหตุการณ์นี้อาจเกิดขึ้นหลังรัฐประหาร (เช่น ประเทศไทยใน พ.ศ. 2549) เมื่อถูกการประท้วงของประชาชนคุกคาม (เช่น การประท้วงที่จัตุรัสเทียนอันเหมินในประเทศจีน พ.ศ. 2532) เพื่อปราบปรามคู่แข่งทางการเมือง (เช่น ประเทศโปแลนด์ในปี พ.ศ. 2524) หรือเพื่อกำราบการก่อการกบฏ (เช่น วิกฤตการณ์เดือนตุลาคม พ.ศ. 2513 ในประเทศแคนาดา) อาจมีประกาศกฎอัยการศึกในกรณีภัยพิบัติธรรมชาติใหญ่ ทว่า ประเทศส่วนมากประกาศเป็นสถานการณ์ฉุกเฉินแทน
นอกจากนี้ ยังมีการกำหนดกฎอัยการศึกระหว่างความขัดแย้งหรือในกรณีการยึดครอง เมื่อไม่มีการจัดรัฐบาลพลเรือนอื่นใดให้กับประชากรที่ไม่มีเสถียรภาพ ตัวอย่างเช่น การบูรณะประเทศเยอรมนีและญี่ปุ่นหลังสงครามโลกครั้งที่สอง ตลอดจนการบูรณะตอนใต้หลังสงครามกลางเมืองอเมริกา
ตามแบบ การกำหนดกฎอัยการศึกจะประกอบกับการห้ามออกจากเคหสถานเวลาค่ำคืน การระงับกฎหมายแพ่ง สิทธิพลเมือง หมายสั่งให้ส่งตัวผู้ถูกคุมขังมาศาล และการใช้หรือขยายกฎหมายทหารหรือการศาลทหารกับพลเรือน
กฎอัยการศึกของไทย มีศักดิ์เทียบเท่ากับ พระราชบัญญัติ ตราขึ้นครั้งแรกในสมัยพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว เมื่อ พ.ศ. 2450 เรียกว่า กฎอัยการศึก ร.ศ. 126 มีทั้งสิ้น 9 มาตรา โดยถอดแบบมาจากกฎอัยการศึกของประเทศฝรั่งเศส ต่อมาใน พ.ศ. 2457 พระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงเห็นว่าอำนาจของทหารตามกฎอัยการศึก ร.ศ. 126 นั้นยึดตามแบบฝรั่งเศส แต่ไทยใช้ตำราพิชัยสงครามตามแบบอินเดีย ซึ่งไม่สอดคล้องกัน จึงทรงยกเลิกกฎอัยการศึก ร.ศ. 126 และตรา กฎอัยการศึก พ.ศ. 2457 ขึ้นใช้แทน มีทั้งสิ้น 17 มาตรา และยังคงใช้อยู่จนถึงทุกวันนี้ มีการแก้ไขเพิ่มเติมรวม 5 ครั้ง
