数学の線型代数学の分野における係数行列(けいすうぎょうれつ、英: coefficient matrix)とは、線型方程式の集合における変数の係数からなる行列のことを言う。
一般的に m 個の線型方程式と n 個の未知変数を含む系は




のように書き表される。ただし、
は未知変数で、数
は系の係数である。このとき
を (i, j)-成分とする m × n 行列

のことを係数行列という。 さらに数
からなる列 b を最後尾に付け加えた次の m × (n + 1) 行列
![{\displaystyle [A,{\boldsymbol {b}}]={\begin{bmatrix}a_{11}&a_{12}&\cdots &a_{1n}&b_{1}\\a_{21}&a_{22}&\cdots &a_{2n}&b_{2}\\\vdots &\vdots &\ddots &\vdots &\vdots \\a_{m1}&a_{m2}&\cdots &a_{mn}&b_{m}\end{bmatrix}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3fbc66e600f017e4823307b1fd38e2704031ab08)
のことを拡大係数行列(augmented coefficient matrix)という。