蒸気機関とは、水をボイラーで加熱して発生する蒸気を用いて、ピストンやタービンを動かすエンジンのこと。その中でもピストンを用いるもの（レシプロ式）を指す時が多い。
タービン式蒸気機関は蒸気タービンを参照。
レシプロ蒸気機関
レシプロ蒸気機関は18世紀からポンプや織機などの据え置き用に広く使われ、19世紀に入るとトラクター（トラクションエンジン）や蒸気機関車や汽船などの乗り物の駆動用機関として普及した。19世紀末から20世紀初頭には蒸気自動車が電気自動車、ガソリンエンジン車と覇を競た。
蒸気機関の改良に従事した偉人としてはジェームズ・ワットが広く知られているが、初めて実用化したのはトマス・ニューコメンによるもの（1712年）。
熱効率は極めて低く、蒸気タービンが35％前後あるのに対し6～10％にとどまる。鉄道や自動車用ではごく一部の実験を除いて蒸気タービンが使われず、ほとんどすべてレシプロ式になっていたのは、負荷の変動や逆転といった動作がタービンでは難しく、実験車両も尽く失敗したためである。
始動性は悪く、液体・気体燃料利用でも1時間、固体燃料（石炭）利用だと4時間かかる。予熱が必要であった。
スチームパンクのスチームはこれのことであり、それっぽい雰囲気の絵につけられていることもある。
