จิตรกรรมสีน้ำมัน หรือ ภาพเขียนสีน้ำมัน (อังกฤษ: oil painting) คือการเขียนภาพโดยใช้สีฝุ่นที่ผสมกับน้ำมันแห้ง (drying oil) — โดยเฉพาะในตอนต้นของยุโรปสมัยใหม่, น้ำมันลินสีด (linseed oil) ตามปกติแล้วก็จะต้มน้ำมันเช่นลินสีดกับยางสนหรือยางสนหอม (frankincense) ส่วนผสมนี้เรียกว่า "น้ำมันเคลือบ" (varnish) ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้ภาพเขียนมีความหนาและเป็นเงา น้ำมันอื่นที่ใช้ก็มีน้ำมันเม็ดฝิ่น, น้ำมันวอลนัต, และน้ำมันดอกคำฝอย น้ำมันแต่ละอย่างก็มีคุณภาพต่าง ๆ กัน เช่นอาจจะทำให้สืเหลืองน้อยลง หรือใช้เวลาแห้งไม่เท่ากัน บางครั้งก็จะเห็นความแตกต่างจากเงาของภาพเขียนแล้วแต่ชนิดของน้ำมัน จิตรกรจะใช้น้ำมันหลายชนิดในภาพเขียนเดียวกันเพื่อให้ได้ลักษณะของภาพเขียนออกมาตามที่ต้องการ การแสดงออกของสีก็จะต่างกันตามแต่วัสดุที่ใช้เขียน
"ภาพเหมือนเอดัวร์ และมารี-หลุยส์ ปาเยอรง" (Portrait of ?douard and Marie-Louise Pailleron) โดยจอห์น ซิงเกอร์ ซาร์เจนท์ (John Singer Sargent) ค.ศ. 1885-1886
