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宇宙戦艦（うちゅうせんかん）は、SF作品に登場する、現実の海上艦船の軍艦に近い運用をされる架空兵器の総称や等級を表す呼称で用いられる。
概要

宇宙空間における戦闘を主目的とした宇宙船。「星の海」での宇宙空間戦闘を描いた作品には、現実世界の第二次世界大戦で使用された軍艦、空母、要塞、戦闘機などの海軍軍事兵器が転用されることが多く、宇宙戦艦もその一つである（第二次世界大戦以降の海軍兵器が転用されることは、ほとんどない）。特に宇宙空母や航宙駆逐艦、宇宙巡洋艦などの現実の軍艦の種類を模した戦闘艦の等級が複数登場する場合には、主として艦砲やミサイル等の火力兵器を有し、装甲等により一定の打撃に耐える戦闘艦のうち、最大のものを現実世界の戦艦と同様の性格を持つ艦艇と設定されることが多い。
欧米の作品

戦艦登場前の装甲艦時代に書かれた『エジソンの火星征服』等SF黎明期の宇宙戦闘艦に続く、SFの勃興期に登場した最初期の宇宙戦艦は、1920年代からアメリカにおいて登場したスペースオペラ作品中で活躍するものである。『レンズマン』シリーズのドーントレス号などが代表的なものにあげられる。映像の分野では、やはりアメリカにおいて1966年から放映された『宇宙大作戦』（スタートレックシリーズ）に登場するUSSエンタープライズ、あるいは映画の『スター・ウォーズ』に登場する宇宙戦艦など、地球上における「戦艦」というイメージからは程遠い物となっている（エンタープライズはじめ宇宙艦隊の船のほとんどは、分類上は深宇宙探査船であり戦艦ではない。ただし防衛も任務の一つであるため、戦艦クラスの武装がなされている）。SFの勃興期である20世紀初頭において、現実世界では戦艦は現役かつ最強の兵器だった。その後戦艦という艦種が消滅するという事は想像の範囲外であって、遥か未来の宇宙を航行する武装した大型宇宙船に「宇宙戦艦」の名前を与える事は、極めて自然な事であった。一方で未来世界・宇宙空間の兵器のデザイン等に現在の地球上の兵器のイメージを反映させる必要は無かった。よって欧米のSFにおける宇宙戦艦が、現実の戦艦とは似ても似つかぬものになるのは当然だった。また、現実の宇宙船は高高度航空機に準じる存在であり、それをふまえた考証面からも欧米SF、特に映像作品の宇宙戦艦（というより宇宙船全般）の描写は、水上船舶というより大型航空機に近い物が多く、戦闘シーンも空中でのドッグファイトに近い。

ただし、原語では単にwar ship（軍艦）、military ship（軍用艦）、armed ship（武装船）あるいはcruiser（巡洋艦・巡航艦）などと呼ばれていたり、現代の分類とは異なる独自の艦級が設定されている場合でも、邦訳の過程で"宇宙戦艦"にされてしまう場合もあるため注意が必要。
映像作品
スタートレックシリーズ

「スタートレックに登場した宇宙船のクラス一覧」も参照。

USSエンタープライズ（『スタートレック』）作中での艦種名は、深宇宙探査艦、またはパトロール艦。ただし 『新スタートレック』日本語版オープニングのナレーションで、“宇宙戦艦エンタープライズ号”と呼ばれた事はある。また、日本語訳小説版に於いては「航宙艦」という造語が斉藤伯好翻訳のものを中心に使用されている。もっとも、アメリカではコンスティテューション級であるNCC-1701はheavy cruiser（重巡洋艦）に分類されている。