จักรวรรดิเปอร์เชีย (อังกฤษ: Persian Empire) คือจักรวรรดิและอาณาจักรต่างในประวัติศาสตร์ของเปอร์เชียที่ปกครองต่อเนื่องกันมาในบริเวณที่ราบสูงอิหร่าน, ถิ่นกำเนิดของเปอร์เชีย และไกลไปทางเอเชียตะวันตก, เอเชียใต้, เอเชียกลาง และ บริเวณคอเคซัส จักรวรรดิเปอร์เชียจักรวรรดิแรกก่อตั้งภายใต้จักรวรรดิมีเดีย (728–559 ปีก่อนคริสต์ศักราช) หลังจากการโค่นจักรวรรดิอัสซีเรียด้วยความช่วยเหลือของบาบิโลเนีย
จักรวรรดิเปอร์เชียอคีเมนียะห์ (550–330 ปีก่อนคริสต์ศักราช) เป็นจักรวรรดิที่ใหญ่ที่สุดในยุคโบราณ และมารุ่งเรืองที่สุดในรัชสมัยของพระเจ้าดาไรอัสมหาราช และ พระเจ้าเซอร์ซีสมหาราช — ผู้มีชื่อเสียงว่าเป็นศัตรูคนสำคัญของรัฐกรีกโบราณ (ดู สงครามกรีก-เปอร์เชีย) บริเวณที่ตั้งเดิมอยู่ในบริเวณที่ในปัจจุบันรู้จักกันว่าจังหวัดพาร์ส (จังหวัดฟาร์ส) ในประเทศอิหร่านปัจจุบัน
จักรวรรดิเปอร์เชียก่อตั้งภายใต้พระเจ้าไซรัสมหาราชผู้ทรงยึดจักรวรรดิจากชนมีดีส (Medes) และทรงขยายดินแดนออกไปทางตะวันออกกลางที่รวมทั้งดินแดนของบาบิโบเนีย, อัสซีเรีย, ฟินิเซีย และ ลิเดีย หลังจากนั้นพระเจ้าแคมไบซีสที่ 2 แห่งเปอร์เชีย (Cambyses II of Persia) พระราชโอรสในพระเจ้าไซรัสก็ทรงดำเนินนโยบายการขยายดินแดนต่อไปยังอียิปต์ จักรวรรดิอคีเมนียะห์มาสิ้นสุดลงระหว่างสงครามอเล็กซานเดอร์มหาราช แต่ก็มาฟื้นตัวอีกครั้งในรูปของจักรวรรดิพาร์เธียน และ จักรวรรดิซาสซานิยะห์ แห่ง อิหร่าน ที่ตามมาด้วยยุคประวัติศาสตร์หลังศาสนาอิสลามของจักรวรรดิต่างๆ เช่น จักรวรรดิทาฮิริยะห์, จักรวรรดิซาฟาริยะห์, จักรวรรดิไบอิยะห์, จักรวรรดิซามานิยะห์, จักรวรรดิกาสนาวิยะห์, จักรวรรดิเซลจุค และ จักรวรรดิควาเรซเมีย มาจนถึงอิหร่านปัจจุบัน
จักรวรรดิต่างๆ ที่รุ่งเรืองต่อเนื่องกันมาในเกรตเตอร์อิหร่าน ก่อนเดือนมีนาคม ค.ศ. 1935 เรียกรวมกันว่า “จักรวรรดิเปอร์เชีย” โดยนักประวัติศาสตร์ตะวันตก จักรวรรดิต่างๆ เหล่านี้เกือบทุกจักรวรรดิเป็นจักรวรรดิมหาอำนาจในบริเวณที่ปกครอง และบางจักรวรรดิก็เป็นมหาอำนาจของโลกในสมัยที่รุ่งเรือง