ในทางภูมิศาสตร์ เส้นศูนย์สูตร (อังกฤษ: Equator) คือ เส้นที่ลากผ่านศูนย์กลางวงกลมในแนวทิศตะวันตก-ตะวันออก และตั้งฉากกับแกนหมุนของโลก เป็นเส้นสมมุติที่ลากผ่านเส้นศูนย์กลางวงกลม แบ่งโลกออกเป็นสองซีกเท่า ๆ กัน ผู้สังเกตที่อยู่บนเส้นศูนย์สูตร มีระยะเวลาของกลางวันกับกลางคืนยาวนานเกือบเท่ากันตลอดทั้งปี[ต้องการอ้างอิง] และเห็นดวงอาทิตย์ผ่านจุดเหนือศีรษะในเวลาเที่ยงของวันวิษุวัต[ต้องการอ้างอิง]
เส้นศูนย์สูตรของโลกมีความยาวประมาณ 40,075 กิโลเมตร ลากผ่าน 13 ประเทศ เส้นศูนย์สูตรเป็นหนึ่งในละติจูด 5 เส้นสำคัญของโลก เป็นละติจูดที่เรียกว่า "Great Circle" ที่ลากแบ่งครึ่งโลกเป็นวงกลมขนาดใหญ่ที่มีจุดศูนย์กลางและมีรัศมีเท่า ๆ กัน
เมื่อขยายเส้นศูนย์สูตรโลกเป็นระนาบศูนย์สูตร (Equatorial Plane) ออกไปตัดทรงกลมฟ้า เกิดเป็นวงกลมใหญ่ เรียกว่า เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า (Celestial Equator)