Samolot patrolowy – samolot przeznaczony do prowadzenia rozpoznania i patrolowania nad morzem. Głównie są to samoloty wojskowe przystosowane do poszukiwania i zwalczania okrętów podwodnych[1], a także do zwalczania wykrytych celów nawodnych. Pojęcie to obejmuje także samoloty wojskowe lub służb cywilnych przeznaczone do nadzoru morskiej strefy ekonomicznej, ochrony granic, kontrolowania ruchu jednostek pływających, monitorowania zanieczyszczeń albo celów poszukiwawczo-ratowniczych[2]. Odznaczają się odpowiednio dużą długotrwałością lotu. Na ogół są to samoloty wielosilnikowe oparte na konstrukcji samolotów pasażerskich, w przeszłości używane były do takich zadań także wodnosamoloty, w tym łodzie latające, oraz adaptowane samoloty bombowe.
Samoloty patrolowe mają konstrukcję zoptymalizowaną do kontrolowania obszarów morskich i poszukiwania oraz zwalczania okrętów nawodnych i podwodnych[3]. Do wykrywania obiektów morskich stosuje się stacje radiolokacyjne obserwacji powierzchni morza (od II wojny światowej) oraz systemy wykrywające źródła emisji elektromagnetycznej[3]. Podstawowym sposobem wykrywania zanurzonych okrętów podwodnych są zrzucane przez samolot boje hydroakustyczne[3]. Niektóre samoloty posiadają detektor anomalii magnetycznych[3].
Uzbrojenie ofensywne samolotów patrolowych pierwotnie stanowiły klasyczne bomby lotnicze lub bomby głębinowe do zwalczania okrętów podwodnych. Należy zaznaczyć, że w okresie II wojny światowej zadania zwalczania jednostek nawodnych przy pomocy bomb i torped wykonywane były także przez klasyczne samoloty bombowe, jednakże kierowane one były na ogół przeciw wykrytym już celom, a w przypadku samolotów patrolowych nacisk kładziono na patrolowanie obszaru i wykrywanie celów. Pod koniec wojny pojawiły się pierwsze torpedy samonaprowadzające do zwalczania okrętów podwodnych (jak amerykańska Fido). W latach 70. XX wieku na uzbrojenie samolotów patrolowych, oprócz kierowanych torped przeciw okrętom podwodnym, zaczęły wchodzić ponadto kierowane pociski przeciwokrętowe do zwalczania okrętów nawodnych, względnie pociski powietrze-ziemia[3]. Wczesne samoloty patrolowe miały uzbrojenie obronne w postaci karabinów maszynowych; po II wojnie światowej generalnie zaprzestano stosowania uzbrojenia obronnego.