在数学领域的代数几何及复流形理论中，K3曲面是一类重要的紧复曲面，在此“曲面”系指复二维，视作实流形则为四维。

K3曲面与二维复环面构成二维的卡拉比-丘流形。复几何所探讨的K3曲面通常不是代数曲面；然而这类曲面首先出现于代数几何，并以恩斯特·库默尔、埃里希·卡莱尔与小平邦彦三位姓氏缩写为 K 的代数几何学家命名，也与1950年代被命名的K2峰相映成趣。

在不同的脉络下，K3曲面的定义略有不同。