หมู่โลหิต (อังกฤษ: blood type หรือ blood group) คือ การแยกแยะเลือดเป็นหมวดหมู่ ปัจจุบันมีระบบหมู่โลหิต 32 ระบบ ระบบหมู่โลหิตที่สำคัญ ระบบเอบีโอ (ABO System) และ ระบบอาร์เอช (Rh System) โดยจำแนกตามแอนติเจนที่อยู่บนเม็ดเลือดแดง
การจำแนกหมู่เลือดที่สมบูรณ์จะประกอบด้วยการระบุสารผิวเซลล์เม็ดเลือดแดง 30 ชนิด ดังนั้นหมู่เลือดของคนคนหนึ่งจะเป็นส่วนประกอบของชนิดของแอนติเจนย่อยต่างๆ ประกอบกัน สารผิวเซลล์ 30 ชนิดนี้ มีการพบแอนติเจนที่แตกต่างกันแล้วกว่า 600 แบบ แต่บางแบบเป็นชนิดหายาก อาจพบเฉพาะในบางชนเผ่าหรือเชื้อชาติ
ระบบเอบีโอเป็นระบบหมู่โลหิตที่สำคัญที่สุดในการถ่ายเลือดมนุษย์ แอนตี-เอและแอนตี-บีแอนติบอดีปกติเป็นแอนติบอดีอิมมูโนโกลบูลินเอ็ม (IgM) แอนติบอดี IgM ผลิตขึ้นในปีแรกของชีวิตโดยสัมผัสกับสารในสิ่งแวดล้อม เช่น อาหาร แบคทีเรียและไวรัส
ระบบอาร์เอช (Rh; "รีซัส") เป็นระบบหมู่โลหิตที่มีความสำคัญมากเป็นอันดับสองในการถ่ายเลือดมนุษย์ โดยปัจจุบันมี 50 แอนติเจน แอนติเจนอาร์เอชที่สำคัญที่สุด คือ แอนติเจน D เพราะมีแนวโน้มกระตุ้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันมากที่สุดในบรรดา 5 แอนติเจนหลักของระบบอาร์เอช โดยทั่วไปผู้ที่ไม่มีแอนติเจน D (D เนกาทีฟ หรืออาร์เอชลบ) จะไม่ผลิตแอนตี-D แอนติบอดีชนิด IgG หรือ IgM เพราะแอนตี-D แอนติบอดีปกติไม่ผลิตโดยสัมผัสกับสารในสิ่งแวดล้อม ทว่า ผู้ที่มีหมู่โลหิต D เนกาทีฟสามารถผลิตแอนตี-D แอนติบอดีชนิด IgG ได้หลังการสัมผัส ซึ่งอาจเป็นการถ่ายเลือดระหว่างทารกในครรภ์กับมารดา หรืออาจเป็นการถ่ายเลือดกับเม็ดเลือดแดง D โพสิทีฟ สามารถเกิดโรคอาร์เอชได้ในผู้ป่วยเหล่านี้ หมู่โลหิตอาร์เอชลบพบเป็นสัดส่วนน้อยกว่าในชาวเอเชีย (0.3%) เมื่อเทียบกับคนขาว (15%) การมีหรือไม่มีแอนติเจนอาร์เอชแสดงด้วยเครื่องหมาย + หรือ ? ตัวอย่างเช่น หมู่ A? คือ ไม่มีแอนติเจนอาร์เอชทุกชนิด
หมายเหตุตาราง: 1. โดยสมมติให้ไม่มีแอนติบอดีนอกแบบซึ่งจะทำให้เลือดผู้ให้และผู้รับเข้ากันไม่ได้ ซึ่งเป็นปกติของเลือดที่ถูกเลือกโดยทดสอบความเข้ากันได้ของเลือดผู้ให้และผู้รับ (cross matching)