แคสซีนี–ไฮเกนส์ (อังกฤษ: Cassini–Huygens) เป็นภารกิจยานอวกาศร่วมระหว่างนาซา/ESA/ASI เพื่อศึกษาดาวเสาร์และดาวบริวารตามธรรมชาติจำนวนมากตั้งแต่ พ.ศ. 2547 ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศใน พ.ศ. 2540 หลังพัฒนาแนวคิดมานานเกือบสองทศวรรษ ยานอวกาศดังกล่าวมีส่วนโคจรดาวเสาร์และยานสำรวจและส่วนลงอุตุนิยมวิทยาสำหรับดวงจันทร์ไททัน แม้มันจะยังส่งกลับข้อมูลอย่างอื่นอีกอย่างกว้างขวาง รวมไปถึงเฮลิโอสเฟียร์ ดาวพฤหัสบดี และการทดสอบสัมพัทธภาพ ยานสำรวจไททัน ฮอยเกส์ เข้าและลงจอดบนไททันใน พ.ศ. 2548 แผนภารกิจช่วงสุดท้ายปัจจุบันคือการพุ่งชนดาวเสาร์ใน พ.ศ. 2560
ยานสำรวจอวกาศแคสซีนี-ไฮเกนส์ที่สมบูรณ์ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 15 ตุลาคม พ.ศ. 2540 โดย ไททัน 4บี/เซ็นทอร์ และหลังการเดินทางระหว่างดาวเคราะห์อันยาวนาน มันได้เข้าสู่วงโคจรรอบดาวเสาร์เมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2547 เมื่อวันที่ 25 ธันวาคม พ.ศ. 2547 ยานสำรวจไฮเกนส์ถูกแยกจากส่วนโคจรเมื่อเวลาประมาณ 02:00 UTC ไฮเกนส์ถึงดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์เมื่อวันที่ 14 มกราคม พ.ศ. 2548 เมื่อมันเคลื่อนเข้าไปในชั้นบรรยากาศของไททัน และลดระดับลงจนถึงพื้นผิว ส่งข้อมูลทางวิทยาศาสตร์กลับไปยังโลกด้วยการตรวจวัดทางไกล (telemetry) ซึ่งการลงจอดดังกล่าวนับเป็นการลงจอดที่ประสบความสำเร็จครั้งแรกในระบบสุริยะชั้นนอก วันที่ 18 เมษายน พ.ศ. 2551 นาซาประกาศขยายทุนสำหรับปฏิบัติการภาคพื้นดินของภารกิจนี้สองปี ซึ่งภารกิจถูกเปลี่ยนชื่อเป็น ภารกิจวิษุวัตแคสซีนี (Cassini Equinox Mission) และได้ขยายอีกครั้งในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2553 ด้วยภารกิจอายันแคสซีนี (Cassini Solstice Mission) ที่จะมีต่อเนื่องไปจนถึง พ.ศ. 2560 แคสซีนีเป็นยานสำรวจอวกาศลำที่สี่ที่ไปถึงดาวเสาร์และลำแรกที่เข้าสู่วงโคจร
สิบหกประเทศทวีปยุโรปและสหรัฐอเมริกาจัดตั้งทีมซึ่งรับผิดชอบออกแบบ การก่อสร้าง การบินและการเก็บข้อมูลจากส่วนโคจรแคสซีนีและยานสำรวจไฮเกนส์ ภารกิจดังกล่าวบริหารจัดการโดยห้องปฏิบัติการการขับดันเจ็ตของนาซาในสหรัฐอเมริกา ที่ซึ่งส่วนโคจรถูกออกแบบและประกอบ การพัฒนายานสำรวจไททันไฮเกนส์บริหารจัดการโดยศูนย์วิจัยอวกาศและเทคโนโลยียุโรป อุปกรณ์เครื่องมือสำหรับยานสำรวจดังกล่าวได้รับการจัดหาจากหลายประเทศ องค์การสำรวจอวกาศอิตาลี (ASI) จัดหาเสาวิทยุกำลังขยายสูงของยานสำรวจแคสซีนี และเรดาร์น้ำหนักเบาและกะทัดรัด ซึ่งทำหน้าที่อเนกประสงค์ทั้งเป็นการถ่ายภาพจากเรดาร์ (synthetic aperture radar) มาตรความสูงเรดาร์และมาตรรังสี
แคสซีนีได้รับพลังงานโดยพลูโตเนียม-238 หนัก 32.7 กิโลกรัม โดยเป็นความร้อนจากการสลายกัมมันตรังสีของธาตุนั้นและเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า ไฮเกนส์ได้รับการสนับสนุนโดยแคสซีนีระหว่างการเดินทาง แต่ใช้แบตเตอรีเคมีเมื่อแยกออกมา
