Mesin uap laut adalah jenis mesin uap yang dirancang untuk digunakan di kapal atau kapal laut lainnya. Mesin uap pertama kali mulai muncul di kapal pada awal abad ke-19 dan merupakan jenis mesin utama yang digunakan untuk perjalanan laut bertenaga hampir sepanjang 100 tahun ke depan, ketika mesin diesel mulai menggantikan mesin uap sebagai standar untuk penggerak kapal. Sejumlah besar desain, perbaikan, dan konfigurasi muncul selama waktu ini, tetapi setiap mesin uap laut beroperasi dengan prinsip dasar yang sama menggunakan uap panas untuk melakukan pekerjaan.
Mesin uap pertama yang bekerja ditemukan pada akhir abad ke-17 tetapi tidak berhasil dikembangkan secara komersial sampai awal abad ke-18. Hampir 100 tahun kemudian, pada tahun 1807, desain kapal uap pertama yang sukses secara komersial dikembangkan oleh seorang Amerika, Robert Fulton. Mesin uap laut awal agak tidak dapat diandalkan dan kurang bertenaga, tetapi para insinyur dan penemu di Amerika Serikat dan Eropa dengan cepat melakukan perbaikan, dan dalam 30 tahun berikutnya kapal uap melakukan perjalanan transatlantik secara teratur.
Kapal-kapal awal yang dilengkapi dengan mesin jenis ini memiliki ketel yang menggunakan kayu untuk bahan bakar. Belakangan, banyak kapal menggunakan batu bara untuk bahan bakar. Ketel, tangki tertutup besar berisi air dipanaskan untuk menghasilkan uap, yang menciptakan tekanan di dalam sistem tertutup. Tekanan ini digunakan untuk menggerakkan satu atau lebih piston dalam silinder. Piston dihubungkan dengan cara mekanis ke mekanisme penggerak, yang digunakan untuk memutar roda dayung, atau kemudian, pada kapal yang lebih maju, sekrup baling-baling.
Mesin uap ekspansi sederhana memiliki silinder yang semuanya beroperasi di bawah tekanan yang sama, dan pada tahap awal pengembangan mesin uap laut, semua mesin uap dirancang dengan cara ini. Kemudian, mesin uap ekspansi majemuk dikembangkan, yang memiliki silinder yang bekerja di bawah tekanan yang lebih rendah berturut-turut saat uap diumpankan melalui silinder secara berurutan, mendingin saat melewati masing-masing sebelum kembali ke boiler. Mesin jenis ini biasanya dirancang dengan dua silinder. Mesin kompon dengan tiga silinder dikenal sebagai mesin triple-ekspansi.
Metode dimana mesin uap laut mentransfer tenaga dari piston ke mekanisme penggerak adalah elemen kedua dalam bagaimana mesin diklasifikasikan. Banyak desain transfer daya yang berbeda dikembangkan selama mesin uap yang lazim. Jenis mesin yang dikenal sebagai mesin tuas samping, di mana piston dihubungkan ke dua tuas besar yang dipasang di sisi mesin, adalah jenis utama mesin uap laut selama tahun-tahun awal tenaga uap. Desain selanjutnya termasuk menara, crosshead, berosilasi, dan mesin balok berjalan.