จักรวรรดิสเปน (สเปน: Imperio Espa?ol, อังกฤษ: Spanish Empire) เป็นหนึ่งในจักรวรรดิที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์โลก และเป็นหนึ่งในจักรวรรดิโลก (global empire) จักรวรรดิแรก ที่มีดินแดนและอาณานิคมในยุโรป, อเมริกา, เอเชีย และ โอเชียเนีย มาตั้งแต่คริสต์ศตวรรษที่ 15 ส่วนอาณานิคมในแอฟริกาเป็นดินแดนที่ได้มาในตอนปลายของคริสต์ศตวรรษที่ 20 สเปนก่อตัวขึ้นเป็นสหอาณาจักรในปี ค.ศ. 1492 หลังจาก “การพิชิตดินแดนคืน” ในคาบสมุทรไอบีเรีย ในปีเดียวกันคริสโตเฟอร์ โคลัมบัสก็นำกองเรือสำรวจกองแรกของสเปนในการเดินทางข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก เริ่มต้นของการแสวงหาอาณานิคมในอเมริกาของยุโรป ซีกโลกตะวันตกจึงเป็นจุดหมายทางอำนาจใหม่ของจักรวรรดิสเปน
ระหว่างยุคแห่งการสำรวจสเปนก็เริ่มไปตั้งหลักแหล่งอยู่ในหมู่เกาะแคริบเบียนและผู้พิชิต (conquistador) ก็เริ่มโค่นจักรวรรดิท้องถิ่นที่พบเช่นจักรวรรดิแอซเท็คและจักรวรรดิอินคา ต่อมาคณะสำรวจก็ขยายดินแดนของจักรวรรดิสเปนตั้งแต่บริเวณที่เป็นแคนาดาปัจจุบันในทวีปอเมริกาเหนือไปจนจรดเตียร์ราเดลฟวยโกทางตอนใต้สุดของทวีปอเมริกาใต้ การเดินทางสำรวจของสเปนเป็นการเดินทางรอบโลกที่เริ่มโดยเฟอร์ดินันด์ มาเจลลันในปี ค.ศ. 1519 และจบลงด้วย Juan Sebastian Elcano ในปี ค.ศ. 1522 ซึ่งเป็นการสำรวจสมตามความตั้งใจของโคลัมบัสในการพยายามหาเส้นทางไปยังเอเชียโดยเดินทางไปทางตะวันตก ซึ่งทำให้สเปนหันมาสนใจในตะวันออกไกล โดยก่อตั้งอาณานิคมในเกาะกวม, ฟิลิปปินส์ และเกาะใกล้เคียง ระหว่าง “ยุคทองของสเปน” (Siglo de Oro) จักรวรรดิสเปนประกอบด้วยเนเธอร์แลนด์, ลักเซมเบิร์ก, เบลเยียม, ส่วนใหญ่ของอิตาลี, บางส่วนของเยอรมนี, บางส่วนของฝรั่งเศส, ดินแดนในแอฟริกา, เอเชีย และ โอเชียเนีย และดินแดนส่วนใหญ่ในทวีปอเมริกา เมื่อมาถึงคริสต์ศตวรรษที่ 17 สเปนก็ครอบครองดินแดนที่กว้างใหญ่ที่สุดกว่าที่เคยเกิดขึ้นในประวัติศาสตร์ก่อนหน้านั้น
การค้าขายระหว่างสเปนและอาณานิคมก็รุ่งเรือง สินค้าต่างๆ ที่รวมทั้งโลหะมีค่าจากอเมริกาถูกนำกลับมาสเปนในกองเรือกองเรือสมบัติ (Spanish treasure fleets) เป็นประจำทุกปี กองเรือมะนิลา (Manila Galleon) ก็เชื่อมระหว่างฟิลิปปินส์กับอเมริกา โดยมีเรือติดต่ออย่างสม่ำเสมอข้ามมหาสมุทรแปซิฟิก การค้าขายส่วนใหญ่เป็นการทำเพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งให้แก่ราชนาวีของสเปน และเพื่อพิทักษ์จักรวรรดิสเปนในยุโรปและเมดิเตอร์เรเนียน ดินแดนในยุโรปของสเปนต้องมาเสียไปเมื่อในการยุติลงของสงครามสืบราชบัลลังก์สเปนในปี ค.ศ. 1713 แต่สเปนยังคงสามารถรักษาดินแดนโพ้นทะเลไว้ได้
การยึดครองสเปนโดยฝรั่งเศสในปี ค.ศ. 1808 ภายใต้การนำของจักรพรรดินโปเลียนเป็นการตัดการติดต่อกับอาณานิคมในอเมริกาอยู่ชั่วระยะเวลาหนึ่ง และสงครามอิสรภาพสเปนอเมริกันที่เกิดขึ้นต่อเนื่องกันระหว่าง ค.ศ. 1810 ถึง ค.ศ. 1825 ผลให้รัฐต่างๆ ในอเมริกากลางและอเมริกาใต้ได้รับอิสรภาพจากสเปน ดินแดนที่เหลือที่รวมทั้งคิวบา, เปอร์โตริโก, ฟิลิปปินส์ และสเปนอินเดียตะวันออกอยู่ภายใต้การปกครองของสเปนมาจนถึงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 เมื่อดินแดนส่วนใหญ่มาถูกผนวกโดยสหรัฐอเมริกาหลังสงครามสเปน-อเมริกัน ดินแดนที่เหลือในหมู่เกาะแปซิฟิกขายให้แก่จักรวรรดิเยอรมนีในปี ค.ศ. 1899
เมื่อมาถึงคริสต์ศตวรรษที่ 20 สเปนก็เหลือแต่ดินแดนในแอฟริกาในกินีสเปน, ซาฮาราสเปน และ โมร็อกโกสเปน สเปนถอนตัวจากโมร็อกโกในปี ค.ศ. 1956 และมอบอิสรภาพให้แก่อิเควทอเรียลกินีในปี ค.ศ. 1968 เมื่อสเปนถอนตัวจากซาฮาราสเปนในปี ค.ศ. 1976 ในช่วงแรกอาณานิคมก็ถูกผนวกโดยโมร็อกโกและมอริเตเนีย แต่ต่อมาก็โดยโมร็อกโกทั้งหมดในปี ค.ศ. 1980 แม้ว่าตามทฤษฎีของสหประชาชาติซาฮาราสเปนยังคงอยู่ภายใต้การบริหารของสเปน ในปัจจุบันหมู่เกาะคะเนรี และบริเวณอีกสองบริเวณบนฝั่งทะเลแอฟริกาเหนือเซวตา และ เมลียายังคงเป็นดินแดนบริหารของสเปน