フィッツウィリアム美術館(フィッツウィリアムびじゅつかん、英: Fitzwilliam Museum)は、イギリスのケンブリッジ大学付属の美術館である。1816年に第7代フィッツウィリアム子爵リチャード・フィッツウィリアムのコレクションを元に設立された。
フィッツウィリアム美術館はアンティーク、工芸品、コインやメダル、写本や書籍、そして絵画や素描の5つの部門からなっている。
アンティークには古代エジプト、スーダン、ギリシャ、ローマ、アジア、キプロス島由来のものも含まれている。
工芸品にはイギリスまたヨーロッパの陶器やガラス製品、家具、時計、甲冑、中国・日本・韓国の美術品、ラグ等も含まれる。
絵画作品にはマルティーニ、ドメニコ・ヴェネツィアーノ、ティツィアーノ、ヴェロネーゼ、ルーベンス、ヴァン・ダイク、ハルス、カナレット、ホガース、コンスタブル、ゲインズバラ、モネ、ドガ、ルノワール、セザンヌ、ピカソといった巨匠たちの作品が含まれている。
多くの作品はケンブリッジ大学からの貸出という形になっている。例えば、セザンヌやスーラといった印象派の作品はキングス・カレッジが所有している。また、マドックス・ブラウンといったラファエル前派の作品も所蔵している。
加えて、16世紀のエリザベス女王時代にウィリアム・バードやジョン・ブル、オーランド・ギボンズ、トマス・タリスが残した楽譜も所蔵している。