Radiação síncrotron, radiação sincrotrônica ^{(português brasileiro)} ou radiação sincrotrónica ^{(português europeu)} é a radiação eletromagnética emitida por uma partícula carregada (tipicamente elétrons ou pósitrons) movendo-se com velocidade relativística (ou seja, próxima à velocidade da luz) ao longo de uma trajetória curva, com raio de curvatura relativamente grande. Essa condição se aplica, em particular, para partículas circulando em aceleradores de elétrons ou pósitrons, cujo raio de curvatura é da de vários metros a dezenas de metros. O nome desta radiação deriva de um tipo específico de acelerador, o síncrotron de elétrons.

A radiação síncrotron também pode ter origem natural, sendo produzida por objetos astronômicos, como por exemplo remanescentes de supernovas (pulsares), quasares e núcleos de galáxias ativas. A radiação é produzida quando elétrons relativísticos espiralam ao longo dos campos magnéticos produzidos por estes objetos. Em astrofísica, uma partícula se movendo ao longo de geodésicas do espaço-tempo ao redor de buracos negros emite radiação síncrotron.