加州理工学院（California Institute of Technology），简称“加州理工（Caltech）”，创立于1891年，位于美国加利福尼亚州洛杉矶东北郊的帕萨迪纳（Pasadena），是世界最顶尖的私立研究型大学之一。加州理工学院的规模很小，全校学生仅2000人左右，是一所典型的精英学府。截至2020年10月，该校共有76位校友、教授及研究人员曾获得诺贝尔奖（世界第八），其中包括24位校友、平均每千名毕业生就有一人获奖，为世界大学诺贝尔奖得主密度之冠。加州理工学院还产生了6位图灵奖得主（世界第九）以及4位菲尔兹奖得主（世界第十六）。
该校在全球科技界久负盛名，曾于2012至2016年间连续5年位列泰晤士高等教育世界大学排名世界第1，2019-20年度排名世界第2，在物理学、化学、天文学和空间科学等领域均为世界顶级，还协助美国航空航天局（NASA）负责管理著名的喷气推进实验室。
加州理工学院位列2021QS世界大学排名世界第4、2021U.S. News世界大学排名世界第7、2020软科世界大学学术排名世界第8，其中地球科学学科位列世界第2、物理学世界第6、化学世界第5、航空航天工程世界第6。“中国航天之父”、“中国导弹之父”钱学森1939年获得加州理工学院博士学位并在此长期任教，亦参与创建了喷气推进实验室。该校还是CBS美剧《生活大爆炸》的故事背景地。