สถาปัตยกรรมโรมัน (อังกฤษ: Architecture of ancient Rome) เป็นลักษณะสถาปัตยกรรมของโรมันโบราณที่ประยุกต์มาจากสถาปัตยกรรมกรีกตั้งแต่ราวศตวรรษที่ 12 ก่อนคริสต์ศักราชมาเป็นลักษณะสถาปัตยกรรมของตนเอง ลักษณะสถาปัตยกรรมทั้งสองถือว่าเป็น “สถาปัตยกรรมคลาสสิก”
นอกจากลักษณะสถาปัตยกรรมที่นำมาจากกรีกแล้วโรมันยังรับอิทธิพลเกี่ยวเนื่องเช่นการสร้าง “ห้องทริคลิเนียม” (Triclinium) ในคฤหาสน์โรมันเป็นห้องกินข้าวอย่างเป็นทางการ และจากผู้ที่มีอำนาจมาก่อนหน้านั้น--วัฒนธรรมอีทรัสคัน--โรมันก็นำความรู้ต่างทางสถาปัตยกรรมมาประยุกต์ใช้เช่นการใช้ระบบไฮดรอลิคและการก่อสร้างซุ้มโค้ง
ปัจจัยทางสังคมเช่นความมั่งคั่งและจำนวนประชากรที่หนาแน่นในมหานครทำให้โรมันต้องพยายามหาหนทางใหม่ในการแก้ปัญหาทางสถาปัตยกรรมอันเป็นผลที่ตามมา การใช้ ยอดโค้ง (Vault) และ ซุ้มโค้ง ประกอบกับความรู้เกี่ยวกับวัสดุสำหรับการก่อสร้างเป็นต้นที่สามารถทำให้โรมันประสบกับความสำเร็จเช่นที่ไม่เคยมีมาก่อนในการก่อสร้างสิ่งก่อสร้างอันใหญ่โตน่าประทับใจสำหรับสาธารณชน ตัวอย่างเช่นสะพานส่งน้ำโรมัน, โรงอาบน้ำไดโอคลีเชียน และ โรงอาบน้ำคาราคัลลา, บาซิลิกา และสิ่งที่สำคัญที่สุดคือโคลอสเซียมในกรุงโรม ซึ่งกลายมาเป็นแบบจำลองในการสร้างสถาปัตยกรรมแบบเดียวกันที่มีขนาดย่อมกว่าตามมหานครและนครต่างๆ ไปทั่วทั้งจักรวรรดิ สิ่งก่อสร้างบางชิ้นก็ยังหลงเหลืออยู่ในรูปแบบที่เกือบสมบูรณ์เช่นกำแพงเมืองลูโกในฮิสปาเนียทาร์ราโคเนนซิสทางตะวันตกเฉียงเหนือของสเปน
การก่อสร้างสิ่งก่อสร้างอันใหญ่โตนอกจากจะเป็นการแสดงให้เห็นถึงความสามารถทางสถาปัตยกรรมแล้วก็ยังเป็นเครื่องมือในการโฆษณาชวนเชื่อถึงความเป็นมหาอำนาจของจักรวรรดิโรมันอีกด้วย ดังจะเห็นได้จากตึกแพนธีอันโดยเฉพาะในการสร้างใหม่ตามแบบของจักรพรรดิเฮเดรียนที่ยังคงตั้งอยู่อย่างสง่างดงามเช่นเมื่อสร้างใหม่ นอกจากแพนธีอัน จักรพรรดิเฮเดรียนก็ยังทรงทิ้งร่องรอยทางสถาปัตยกรรมอันยิ่งใหญ่ไว้ทางตอนเหนือของบริเตนในรูปของกำแพงเฮเดรียนที่ใช้เป็นเส้นพรมแดนทางตอนเหนือสุดของจักรวรรดิ และเมื่อพิชิตสกอตแลนด์เหนือขึ้นไปจากกำแพงเฮเดรียนได้ ก็ได้มีการสร้างกำแพงอันโตนินขึ้น
