Una órbita geosíncrona o GSO u órbita geosincrónica (del inglés geosynchronous orbit) es una órbita geocéntrica que tiene el mismo periodo orbital que el periodo de rotación intrínseca local de la Tierra. Tiene un semieje mayor de 42 164 km en el plano ecuatorial.

Las órbitas síncronas existen alrededor de todas las lunas, planetas, estrellas y agujeros negros, a menos que roten tan lentamente que la órbita estuviera fuera de su esfera de Hill. La mayoría de las lunas interiores de los planetas tienen rotación síncrona, así que sus órbitas síncronas, en la práctica, están limitadas a sus puntos de Lagrange. Los objetos con rotación caótica (como Hiperión) son también problemáticos, ya que sus órbitas síncronas cambian imprevisiblemente.

Una órbita geosíncrona que es circular y ecuatorial es una órbita geoestacionaria y mantiene su posición relativa respecto a la superficie de la Tierra. Si se pudiera ver el satélite en órbita geoestacionaria parecería flotar en el mismo punto del cielo, es decir, no tendría movimiento diurno mientras que se vería al Sol, la Luna y las estrellas atravesar el cielo detrás de él. Esta órbita tendría un radio aproximado de 42 164 km desde el centro de la Tierra equivalentes a aproximadamente 35 790 km sobre el nivel del mar.