Em matemática, a envoltória convexa (também chamada de invólucro convexo ou fecho convexo) de um conjunto ${\displaystyle S\in \mathbb {R} ^{m}}$ é a interseção de todos conjuntos convexos que contém ${\displaystyle S}$. Ou seja, é o menor conjunto convexo que contém ${\displaystyle S}$.

Tal definição pode ser vista como "exterior", pois envolve conjuntos que contém ${\displaystyle S}$. Uma caracterização "interior" é dada por: A envoltória convexa de ${\displaystyle S\in \mathbb {R} ^{m}}$ é o conjunto de todas combinações convexas de coleções finitas de pontos de ${\displaystyle S}$.

Para objetos planos a envoltória convexa pode ser facilmente visualizada de uma tira elástica que ao ser esticada envolva todo o objeto dado, quando ela é solta, ela assumirá a forma requerida da envoltória convexa.