จักรวรรดิออสเตรีย (อังกฤษ: Austrian Empire; เยอรมัน: Kaisertum ?sterreich) เป็นจักรวรรดิที่ก่อตั้งจากอาณาบริเวณที่เหลือจากจักรวรรดิโรมันอันศักดิ์สิทธิ์ ตั้งอยู่ที่ประเทศออสเตรียในปัจจุบัน รุ่งเรืองในช่วง ค.ศ. 1804 จนถึง ค.ศ. 1867 แล้วถูกรวมกับราชวงศ์ฮังการีและก่อตั้งเป็นจักรวรรดิออสเตรีย-ฮังการี (ค.ศ. 1867 ถึง ค.ศ. 1918) และสลายตัวลงเป็นอาณาจักรย่อยเมื่อสงครามโลกครั้งที่หนึ่งสิ้นสุดลง
คำว่า “จักรวรรดิออสเตรีย” ใช้สำหรับดินแดนที่เป็นของราชวงศ์ฮับส์บูร์กมาตั้งแต่ก่อนปี ค.ศ. 1804 แต่ไม่ใช่ชื่อทางการทางการ โดยทั่วไปแล้วมักจะใช้คำว่า “ออสเตรีย” มากกว่า บางครั้งใช้คำว่าออสเตรีย-ฮังการี แต่เป็นการใช้ที่ไม่ถูกต้อง
จักรวรรดิออสเตรียก่อตั้งในปี ค.ศ. 1804 โดยจักรพรรดิฟรันซ์ที่ 2 แห่งจักรวรรดิโรมันอันศักดิ์สิทธิ์ พระมหากษัตริย์ในราชวงศ์ฮับส์บูร์ก ซึ่งต่อมาจึงเฉลิมพระนามเป็นจักรพรรดิฟรันซ์ที่ 1 แห่งออสเตรีย ได้รวบรวมดินแดนมาจากที่ดินส่วนพระองค์และดินแดนของจักรวรรดิ เพื่อตอบโต้การที่จักรพรรดินโปเลียนที่ 1 ทรงประกาศก่อตั้งจักรวรรดิฝรั่งเศสที่ 1 ขึ้นในปีเดียวกันนั้น
หลังจากนั้นออสเตรียและบางส่วนของจักรวรรดิโรมันอันศักดิ์สิทธิ์ก็รวมตัวกันต่อต้านฝรั่งเศสและพันธมิตรเยอรมันระหว่างสัมพันธมิตรครั้งที่ 3 (Third Coalition) ที่นำไปสู่ความพ่ายแพ้อย่างยับเยินในยุทธการที่เอาสเทอร์ลิทซ์ (Battle of Austerlitz) เมื่อต้นเดือนธันวาคม ค.ศ. 1805 เมื่อมาถึงวันที่ 4 ธันวาคมก็มีการยุติการสู้รบและเริ่มมีการเจรจาสงบศึกในที่ไม่ไกลนัก
ต่อมาจักรพรรดิฟรันซ์ที่ 2 ต้องทรงจำยอมตกลงในสนธิสัญญาเพรสส์บูร์ก (Treaty of Pressburg) ในเดือนธันวาคม ค.ศ. 1805) ซึ่งเป็นสนธิสัญญาที่เท่ากับเป็นการยุบเลิกจักรวรรดิโรมันอันศักดิ์สิทธิ์อันเป็นจักรวรรดิที่รุ่งเรืองมาเป็นเวลานานโดยจัดระบบการปกครองของรัฐในเยอรมนีภาพใต้อิทธิพลของนโปเลียน เริ่มต้นของอาณาบริเวณที่ใกล้เคียงกับอาณาบริเวณของประเทศเยอรมนีสมัยใหม่ ดินแดนของออสเตรียในเยอรมนีตกไปเป็นของพันธมิตรของฝรั่งเศส ได้แก่ พระมหากษัตริย์บาวาเรีย พระมหากษัตริย์เวือร์ทเทมแบร์ก และรัฐผู้คัดเลือกบาเดิน ออสเตรียต้องสละดินแดนในเยอรมนีทั้งหมดโดยไม่มีข้อแม้
แปดเดือนหลังจากนั้นเมื่อวันที่ 6 สิงหาคม ค.ศ. 1806 จักรพรรดิฟรันซ์ที่ 2 ก็ทรงยุบจักรวรรดิโรมันอันศักดิ์สิทธิ์ เนื่องจากการก่อตั้งสมาพันธรัฐแห่งแม่น้ำไรน์ (Confederation of the Rhine) โดยฝรั่งเศส เพราะไม่มีพระประสงค์จะให้นโปเลียนมาครองราชย์สืบต่อจากพระองค์ ในขณะเดียวกันพระเจ้าจอร์จที่ 3 แห่งสหราชอาณาจักรผู้ทรงเป็นผู้คัดเลือกแห่งฮันโนเวอร์ผู้ทรงเสียดินแดนในบริเวณรัฐผู้คัดเลือกเบราน์ชไวก์-ลือเนบูร์กแก่นโปเลียนด้วยเช่นกัน ก็ไม่ทรงยอมรับการกระทำของฝรั่งเศส ฝ่ายอังกฤษตอบโต้โดยก่อตั้งราชอาณาจักรฮันโนเวอร์ที่ปกครองต่อมาจนกระทั่งเมื่อสมเด็จพระราชินีนาถวิกตอเรียแห่งสหราชอาณาจักรขึ้นครองราชสมบัติราชอาณาจักรฮันโนเวอร์ก็แยกตัวจากการปกครองโดยพระมหากษัตริย์แห่งสหราชอาณาจักร
แม้ว่าการเป็นจักรพรรดิโรมันอันศักดิ์สิทธิ์จะเป็นตำแหน่งที่มาจากการเลือกตั้ง ราชวงศ์ฮับส์บูร์กก็ดำรงตำแหน่งนี้มาจนกระทั่งปี ค.ศ. 1440 จะมีขาดก็เป็นเพียงบางช่วง และออสเตรียก็เป็นหัวใจของอาณาบริเวณที่เป็นจักรวรรดิ
จักรวรรดิออสเตรียเดิมมิได้รวมราชอาณาจักรฮังการี และดินแดนอิสระอื่น ๆ ที่ราชวงศ์ฮับส์บูร์กปกครองมาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1541 ฮังการีมาถูกผนวกหลังจากการพ่ายแพ้ในการปฏิวัติระหว่างปี ค.ศ. 1848/1849 แต่ก็เป็นปัญหาต่อมาเมื่อฮังการีเรียกร้องให้มีการปฏิรูปรัฐธรรมนูญโดยไม่ยอมสวมมงกุฎให้จักรพรรดิฟรันซ์ โจเซฟเป็นพระมหากษัตริย์ฮังการี หลังจากออสเตรียพ่ายแพ้ในสงครามออสเตรีย-ปรัสเซียในปี ค.ศ. 1866 และแยกตัวออกจากสมาพันธรัฐเยอรมันแล้ว จักรวรรดิออสเตรียจึงได้เปลี่ยนมาเป็นจักรวรรดิออสเตรีย-ฮังการีโดยข้อตกลงออสเตรีย-ฮังการี ค.ศ. 1867 ที่ทำให้ฮังการีและดินแดนในการปกครองมีฐานะเท่าเทียมกับออสเตรียทั้งหมด
