波托马克集团军（Army of the Potomac）是美国南北战争东部战区中联邦（北军）的主要集团军。

波托马克集团军制建于1861年，但起始规模只有一个“军”（Corps）的大小。前身为欧文·麦克道尔准将率领的“东北弗吉尼亚集团军”（Army of Northeastern Virginia），东北弗吉尼亚集团军首次大型作战第一次布尔河河战役就被南军击败，转进至华盛顿特区后，乔治·B·麦克莱伦少将显著改变了这支部队的架构。

麦克莱伦原本奉派指挥“波托马克师”（Division of the Potomac），包含麦克道尔的东北弗吉尼亚部队与约瑟夫·K·曼斯菲尔德准将的华盛顿部队。1861年7月26日，麦克莱伦合并了纳撒尼尔·P·班克斯少将的谢南多厄河谷部队，正式编成“波托马克集团军”，由东北弗吉尼亚、华盛顿、巴尔的摩与谢南多厄的军力组成。集团军起始兵力有四个军，但在半岛会战后，兵力耗减至两个军左右。第二次布尔河河战役联邦约翰·波普的“弗吉尼亚集团军”被南军击败，弗吉尼亚集团军解散，大多数兵员又并入本集团军。

波托马克集团军一直在东部战区作战，主要战场为弗吉尼亚州东部、宾夕凡尼亚州以及马里兰州。在内战结束后，于1865年6月28日解编。

南部邦联曾有支集团军也称波托马克集团军，后改为“北弗吉尼亚集团军”，由著名的罗伯特·李将军率领。北弗吉尼亚集团军主要对手就是联邦波托马克集团军，两者在东部战区鏖战死斗，最后北弗吉尼亚集团军在阿波麦托克斯战役向波托马克集团军投降，结束了美国内战。

由于邻近美国一些北部大城，如华盛顿、费城以及纽约，波托马克集团军比起其他联邦军队受到更多当代媒体的报导，这些报导为集团军中相当数量的单位建立起了名气。一些个别旅团如爱尔兰旅、费城旅、第一新泽西旅、佛蒙特旅、威斯康辛黑帽旅（又称铁旅），在内战期间以及战后广为公众所知。

林肯总统于1862年3月13日，开始为波托马克集团军成立军级（Corps）次属单位。最初成立的军为第一军至第四军，在半岛会战后麦克莱伦又成立了第五军及第六军，这两个军由麦克莱伦指派他的心腹将领统率。 因为战争其他要求，集团军增减了一些军级兵力。第四军在弗吉尼亚缩编只维持军部跟一个师，然后在1862年加入第九军、第十一军，1863年建立骑兵军，在1863年集团军总共有八个军(七个步兵军、一个骑兵军)。后来因为战损以及移拨兵力至其他部队，在1864年3月整编为四个军──第二、第五、第六以及骑兵军。第九军在1863年被借拨到西部战区作战，后于1864年归建。骑兵军有两个师移拨至谢南多厄河谷，只剩第二师单独归司令米德指挥。