X線（エックスせん、英: X-ray）とは、波長が1pm - 10nm程度の電磁波のことを言う。発見者であるヴィルヘルム・レントゲンの名をとってレントゲン線と呼ばれる事もある。放射線の一種である。X線撮影、回折現象を利用した結晶構造の解析などに用いられる。

X線はドイツのヴィルヘルム・レントゲンが1895年11月8日に発見した特定の波長域を持つ電磁波である。 X線の発見は当時直ちに大反響を呼び、X線の発生について理論的方向付けを与えようとしたポアンカレは1896年1月に、蛍光物質とX線の関連について予測を述べた。その予測に従い、翌月の2月にアンリ・ベクレルはウランを含む燐光体が現代からいえば放射性物質であることを発見するなどX線の発見は原子核物理の端緒となった。
なお、日本の法令の条文上ではカタカナを用いて「エックス線」若しくは「エツクス線」（ツを小文字を使わずに表記する）と表記するのが原則となっている。
呼称の由来は数学の“未知数”を表す「X」で、これもレントゲンの命名による。