加州理工學院（英語：California Institute of Technology，縮寫：Caltech）是一所位於美國加利福尼亞州帕薩迪納的私立研究型大學，創建於1891年，以自然科學及工程學著稱，常被評為世界前十的大學之一。
加州理工學院的規模不大，現有1204名研究生和977名本科生，約有300名教授以及超過600名研究學者。截止2020年10月，加州理工學院的校友、教授及研究人員中，共有40位校友或教授獲得41次諾貝爾獎（包括其他研究人員總人數達76人）、4位獲得菲爾茲獎、6位獲得圖靈獎，70位校友獲得美國國家科學獎章或國家技術與創新獎章，112位教授獲選為美國國家學院院士。另外，美國太空總署的噴射推進實驗室也是由加州理工學院管理。
英國的《泰晤士高等教育》在2011-2012學年和2012-2013學年的評鑑中，都評加州理工學院為世界第一的大學加州理工在《美國新聞與世界報道》的全美大學排名中，也常居前十名。在物理學、行星科學、地球科學領域，加州理工學院被公認為全美領先。
