รถโดยสารสองชั้น (อังกฤษ: Double-decker bus) เป็นยานพาหนะสองชั้นและมีความสูงประมาณ 4 เมตร พบมากในลอนดอน ประเทศอังกฤษ, เขตการปกครองพิเศษฮ่องกง (เกาลูน) นอกจากนี้ยังมีให้พบเห็นที่ ไอร์แลนด์ (ดับลิน), ศรีลังกา, สิงคโปร์, ญี่ปุ่น, เยอรมัน, จีน, สหรัฐอเมริกา และตุรกี) ในประเทศไทย ส่วนใหญ่ใช้เป็นรถโดยสารประจำทางและรถให้เช่าเพื่อท่องเที่ยวในประเทศไทย[ต้องการอ้างอิง]
รถโดยสารสองชั้นในประเทศไทยส่วนมากจะมีในรูปแบบรถทัวร์ปรับอากาศประจำทางของ บริษัท ขนส่ง จำกัด (บขส.) รถร่วม บขส. และรถบัสนำเที่ยวของเอกชน (ให้เช่าเหมารถ) เช่น ภัสสรชัยทัวร์ ซึ่งรถโดยสารสองชั้นในเมืองไทยส่วนใหญ่จะมีขนาดความยาวของตัวรถไม่เกิน 12 เมตร (แต่ในกฎระเบียบของกระทรวงคมนาคม ปัจจุบันสามารถให้รถโดยสารที่มีขนาดความยาวได้ไม่เกิน 15 เมตร นำออกมาวิ่งบนถนนได้) โดยรถโดยสารสองชั้นส่วนใหญ่มักจะมีจำนวนที่นั่ง 50 ที่นั่ง (มาตรฐาน ม.4 ข) ซึ่งเป็นรถโดยสารที่มีห้องน้ำบริเวณชั้นล่างของรถ แต่ของทาง บขส. จะมีแบบ 32 ที่นั่ง (มาตรฐาน ม.4 ก) และ 55 ที่นั่ง (มาตรฐาน ม.4 ค) ด้วย
รถโดยสารสองชั้นส่วนใหญ่ในประเทศไทย จะมีจำนวนล้อ 10 ล้อ เนื่องจากการทรงตัวของรถโดยสาร โดยที่เพลาหน้า มี 2 ล้อ, เพลากลาง มี 4 ล้อ และเพลาหลังสุด มี 2 ล้อ และรถโดยสารสองชั้นบางคันจะมีจำนวนล้อ 10 ล้อด้วย โดยที่เพลาหน้า มี 2 ล้อ, เพลากลาง มี 4 ล้อ เพลาหลังสุด มี 4 ล้อ
แซชซีส์ของรถโดยสารสองชั้นในประเทศไทย ส่วนใหญ่แล้ว จะเป็นการนำแซชซีส์ของรถโดยสารเก่าๆ ที่นำเข้าจากญี่ปุ่น (เช่น อีซูซุ ฮีโน่ มิตซูบิซิ นิสสันดีเซล-UD) หรือแซชซีส์ของรถโดยสารเก่าๆที่เป็นรถสัญชาติทวีปยุโรป (เช่น สแกนเนีย วอลโว่ เบนซ์ ฯลฯ) หรืออาจจะเป็นรถโดยสารหกล้อ ที่วิ่งในไทย มาทำการยกตัวถังออกเหลือแต่แซชซีส์ มาทำการดัดแปลงโดยอู่ที่มีคุณภาพ มีความชำนาญทำ เช่นอู่สมพรการช่าง (ช่างพร เซอร์วิส บ้านโป่ง) อู่เก่งบัสพัทยา อู่ไพฑูรย์การช่าง ฯลฯ โดยเพื่มจำนวนล้อจาก 6 ล้อ เป็น 8 ล้อ หรือ 10 ล้อ ตามความต้องการของผู้ประกอบการ ซึ่งส่วนใหญ่ก็จะนิยมรถ 8 ล้อ เมื่อประกอบแซชซีส์เสร็จแล้วจะทำการส่งแซชซีส์เข้าไปยังอู่ต่อรถโดยสาร เช่น อู่เชิดชัยอุตสาหกรรม นครราชสีมา ,อู่มีแสงหน่อย นครปฐม ,อู่พานทองกลการ บางปะกง ฉะเชิงเทรา ,หรืออู่ต่อรถโดยสารที่มีจำนวนมากใน บ้านโป่ง ราชบุรี ฯลฯ เพื่อทำการประกอบตัวถังรถโดยสารสองชั้นต่อไป แต่สำหรับผู้ประกอบการรถโดยสารที่มีงบประมาณมาก อาจจะซื้อแซชซีส์ใหม่ๆ ที่นำเข้าจากต่างประเทศ จากตัวแทนจำหน่ายในประเทศไทย (หรือที่เรียกกันว่า แซชซีส์ห้าง) เช่น วอลโว่ (จัดจำหน่ายโดย อู่เชิดชัยอุตสาหกรรม) สแกนเนีย (จัดจำหน่ายโดย สแกนเนีย สยาม) เมอร์ซิเดส-เบนซ์ (จัดจำหน่ายโดย ธนบุรีประกอบรถยนต์) เอ็มเอเอ็น (จัดจำหน่ายโดย เอ็มเอเอ็น ยานยนต์ ประเทศไทย) ฯลฯ ในปัจจุบัน แซชซีส์รถโดยสาร (แซชซีส์ห้าง) ที่แรงที่สุดในประเทศไทย คือ เอ็มเอเอ็น R37 (MAN R37) มีจำนวนแรงม้า 460 แรงม้า
เบาะของรถโดยสารสองชั้นในประเทศไทย จะมีทั้งเบาะธรรมดาที่เป็นเบาะหนังเทียม เบาะกำมะหยี่ หรือจะเป็นเบาะนวดไฟฟ้าที่มีทั้งขนาดเล็กและขนาดใหญ่ ขึ้นอยู่กับงบประมาณ ของผู้ประกอบการรถโดยสารว่าจะติดตั้งเบาะแบบใด และจะคุ้มค่ากับที่ลงทุนไปหรือไม่ ผู้ผลิตเบาะนวดไฟฟ้าในประเทศไทยที่ผู้ประกอบการนิยมมีอยู่สองราย คือ ดำรงศิลป์กรุ๊ป และ ศรีไทยออโต้ซีท สำหรับรถโดยสารสองชั้นที่มีการติดตั้งเบาะนวดไฟฟ้า ส่วนใหญ่จะเป็นรถโดยสารประจำทางของผู้ประกอบการต่างๆ เช่น ชาญทัวร์ แอร์อุดร 407 พัฒนา สมบัติทัวร์ บุษราคัมทัวร์ สหพันธ์ร้อยเอ็ดทัวร์ กรุงสยามทัวร์ ฯลฯ
ป้ายทะเบียนของรถโดยสารสองชั้นในประเทศไทย (รวมไปถึงรถโดยสารสาธารณชนิดอื่นๆด้วย ยกเว้นรถแท็กซี่) จะเป็นป้ายทะเบียนสีเหลือง ตัวหนังสือสีดำ ขนาดป้ายมีขนาดใหญ่กว่าป้ายทะเบียนรถทั่วไป หากเป็นรถประจำทาง จะมีทะเบียน 1x-xxxx โดยทะเบียนของแต่ละจังหวัดจะเรื่มจากเลข 10-0001 แต่หากเป็นรถไม่ประจำทางหรือรถนำเที่ยว โดยทะเบียนของแต่ละจังหวัดจะมีทะเบียน 3x-xxxx โดยเรื่มจากเลข 30-0001 ซึ่งกลายเป็นที่มาของคำว่า "รถ 30" ซึ่งใช้เรียกกับรถโดยสารไม่ประจำทางนั่นเอง
ความปลอดภัยของรถโดยสารสองชั้นในประเทศไทย ถือว่าอยู่ในระดับที่ดีพอสมควร เพราะถ้ารถโดยสารสองชั้นที่ผลิดออกมาไม่มีความปลอดภัยและไม่ได้มาตรฐาน จะไม่สามารถนำออกมาใช้งานบริการผู้โดยสารได้ ซึ่งก่อนที่จะนำรถโดยสารสองชั้นออกมาวิ่งให้บริการนั้น จะต้องนำรถไปตรวจเช็คสภาพที่กรมการขนส่งทางบก กระทรวงคมนาคมเพื่อทำการตรวจเช็คสภาพของรถ ความปลอดภัยของรถ เพื่อให้สามารถออกมาตรฐานและออกทะเบียนให้รถโดยสารสองชั้นได้ ซึ่งการตรวจเช็คความปลอดภัยของรถโดยสารสองชั้นนั้น จะต้องดูกันหลายอย่างว่า ระบบเบรกว่าใช้งานและมีประสิทธิภาพเพียงใด สภาพของแชชซีส์มีความปลอดภัยหรือไม่ ระบบไฟต่างๆ เช่นไฟหน้า ไฟเลี้ยว ไฟเบรกที่ท้ายรถ ใช้การได้หรือไม่ ทางออกฉุกเฉินเมื่อรถเกิดอุบัติเหตุนั้นมีหรือไม่ (เช่น ประตูฉุกเฉิน ทางออกฉุกเฉินตรงกระจก ทางออกฉุกเฉินบริเวณเพดานของรถ) มีอุปกรณ์ดับเพลิงในรถหรือไม่ ถึงแม้ว่ารถจะมีความปลอดภัยเพียงใด แต่ความพร้อมของคนที่ขับรถโดยสารนั้นเป็นสิ่งที่สำคัญที่สุด ผู้ที่ขับรถโดยสารควรจะมีความพร้อมเต็มที่มากที่สุด เพื่อรักษาชีวิตของผู้โดยสารบนรถให้ถึงที่หมายอย่างปลอดภัย