מכשיר מדידה הוא כלי המשמש למדידה של גודל פיזיקלי מסוים, כגון אורך, טמפרטורה, מהירות וכדומה. מכשיר מדידה מסוים נועד למדוד גודל פיזיקלי מסוים, אם כי יש גם מכשירים המשמשים למדידת גדלים אחדים במשולב (רב מודד, למשל). למדידתו של גודל מסוים משמשים מכשירי מדידה שונים, הנבדלים זה מזה באופן פעולתם ובמידת דיוקם. לשגיאת המדידה, הנובעת מחוסר דיוק בפעולתם של מכשירי מדידה, חשיבות בהבנת משמעותה של המדידה. כיול תקופתי של מכשירי מדידה בא להבטיח שדיוקם יעמוד במינימום נדרש (לעתים נקבעת בחוק דרישת כיול).
למכשירי מדידה מסוימים, כגון שעון, המשמש למדידת זמן, ומאזניים, המשמשים למדידת משקל, שימוש נרחב בחיי היומיום, ואחרים משמשים בעיקר מהנדסים ואנשי מדע.