相圖(英語:Phase diagram),也稱相態圖、相平衡狀態圖,是用來表示相平衡系統的組成與一些參數(如溫度、壓力)之間關係的一種圖。它在物理化學、礦物學和材料科學中具有很重要的地位。
簡單的相圖如水的 圖(見右),從中可以很容易地讀出水的三相點、臨界點等資訊。圖中的分隔線稱為「兩相平衡線」,所劃出的範圍表示單相區(雙變量系統),兩個變量可以同時在一定範圍內改變而無新相出現。
常見的二組分系統相圖有壓力-組成圖、溫度-組成圖、蒸汽壓-液相組成圖、溶解度圖(溫度-組成)、低共熔混合物相圖等。