数学では、直交曲線座標（ちょっこうきょくせんざひょう）、直交座標（英: orthogonal coordinates）、非カルテシアン直交座標（英: non-Cartesian orthogonal coordinates）は、座標面同士が互いに直交するようなd個の座標q = (q1, q2, ..., qd)の組として定義される（注：上付き添え字は指数ではなく添え字 (Einstein notation) を意味する）。ある座標qkに対する座標面とは、qkが定数となる超曲面（場合によっては曲線、曲面）のことである。たとえば、3次元の直交座標系 (x, y, z) では「x = 定数」、「y = 定数」、「z = 定数」は座標面であるが、これらが互いに直角に交るので、直交座標系である。直交曲線座標は曲線座標の特殊な例である。