สงครามกรุงทรอย (อังกฤษ: Trojan War) เป็นสงครามระหว่างชาวอะคีอันส์ (ชาวกรีก) กับกรุงทรอย หลังปารีสแห่งทรอยชิงเฮเลนมาจากพระสวามี พระเจ้าเมเนเลอัสแห่งสปาร์ตา สงครามดังกล่าวเป็นหนึ่งในเหตุการณ์สำคัญที่สุดในเทพปกรณัมกรีก และมีการบอกเล่าผ่านงานวรรณกรรมกรีกหลายชิ้น ที่โดดเด่นที่สุด คือ อีเลียดและโอดิสซีย์ของโฮเมอร์ อีเลียดเกี่ยวข้องกับการล้อมกรุงทรอยปีสุดท้าย ส่วนโอดิสซีย์อธิบายการเดินทางกลับบ้านของโอดิสเซียส ส่วนอื่นของสงครามมีการอธิบายในโคลงมหากาพย์เป็นวัฏจักร ซึ่งเหลือรอดมาเป็นส่วน ๆ ตอนจากสงครามเป็นแหล่งข้อมูลสำหรับโศกนาฏกรรมกรีก ตลอดจนงานวรรณกรรมอื่นของกรีก และสำหรับกวีชาวโรมัน ซึ่งรวมเวอร์จิลและโอวิด
สงครามกำเนิดจากการวิวาทระหว่างเทพีอธีนา เฮราและแอโฟรไดที หลังอีริส เทพีแห่งการวิวาทและความบาดหมาง ให้ผลแอปเปิลสีทอง ซึ่งบางครั้งรู้จักกันในนาม "แอปเปิลแห่งความบาดหมาง" แก่ "ผู้ที่งามที่สุด" ซูสส่งเทพีทั้งสามไปหาปารีส ผู้ตัดสินว่าแอโฟรไดที "ผู้งามที่สุด" ควรได้รับแอปเปิลไป เพื่อเป็นการแลกเปลี่ยน แอโฟรไดทีเสกให้เฮเลน หญิงงามที่สุดในโลกและมเหสีของพระเจ้าเมเนเลอัส ตกหลุมรักปารีส และปารีสได้นำพระนางไปยังกรุงทรอย อกาเมมนอน พระเจ้ากรุงไมซีนี และพระเชษฐาของพระเจ้าเมเนเลอัส พระสวามีของเฮเลน นำกองทัพชาวอะคีอันส์ไปยังกรุงทรอยและล้อมกรุงไว้สิบปี หลังสิ้นวีรบุรุษไปมากมาย รวมทั้งอคิลลีสและเอแจ็กซ์ของฝ่ายอะคีอันส์ และเฮกเตอร์และปารีสของฝ่ายทรอย กรุงทรอยก็เสียด้วยอุบายม้าโทรจัน ฝ่ายอะคีอันส์สังหารชาวกรุงทรอย (ยกเว้นหญิงและเด็กบางส่วนที่ไว้ชีวิตหรือขายเป็นทาส) และทำลายวิหาร ทำให้เทพเจ้าพิโรธ ชาวอะคีอะนส์ส่วนน้อยที่กลับถึงบ้านอย่างปลอดภัยและหลายคนตั้งนิคมในชายฝั่งอันห่างไกล ภายหลังชาวโรมันสืบเชื้อสายของพวกตนไปถึงเอเนียส หนึ่งในชาวกรุงทรอย ผู้กล่าวกันว่านำชาวกรุงทรอยที่เหลือรอดไปยังประเทศอิตาลีในปัจจุบัน
ชาวกรีกโบราณคาดว่าสงครามกรุงทรอยเป็นเหตุการณ์ประวัติศาสตร์ซึ่งเกิดขึ้นในศตวรรษที่ 13 หรือ 12 ก่อนคริสตกาล และเชื่อว่ากรุงทรอยตั้งอยู่ในประเทศตุรกีปัจจุบัน ใกล้กับช่องแคบดาร์ดาเนลส์ เมื่อล่วงมาถึงสมัยใหม่ คนส่วนใหญ่เชื่อว่าทั้งสงครามและกรุงทรอยเป็นนิยาย อย่างไรก็ดี ในปี 1868 นักโบราณคดีชาวเยอรมัน ไฮน์ริช ชไลมันน์พบกับแฟรงก์ คัลเวิร์ท ผู้โน้มน้าวชไลมันน์ว่า กรุงทรอยอยู่ที่ฮิสซาร์ริค และชไลมันน์เข้าควบคุมการขุดค้นของคัลเวิร์ทบนทรัพย์สินซึ่งเป็นของคัลเวิร์ท คำถามที่ว่ามีความเป็นจริงทางประวัติศาสตร์ใดอยู่เบื้องหลังสงครามกรุงทรอยหรือไม่นั้นยังไม่มีคำตอบ นักวิชาการจำนวนมากเชื่อว่านิยายดังกล่าวมีแก่นความจริงทางประวัติศาสตร์ แม้อาจหมายความว่า เรื่องเล่าของโฮเมอร์เป็นการผสมนิทการล้อมและการออกเดินทางต่าง ๆ ของชาวกรีกไมซีเนียนระหว่างยุคสัมฤทธิ์ก็ตาม ผู้ที่เชื่อว่าเรื่องเล่าสงครามกรุงทรอยมาจากความขัดแย้งในประวัติศาสตร์อย่างเฉพาะมักระบุเวลาไว้ว่าอยู่ในศตวรรษที่ 12 หรือ 11 ก่อนคริสตกาล ซึ่งค่อนข้างสอดคล้องกับหลักฐานทางโบราณคดีของการเผาทำลายทรอย 7เอ