A penetração sexual é a inserção de uma parte do corpo ou outro objeto em um orifício do corpo, como a vagina, o ânus ou a boca, como parte da atividade sexual humana ou do comportamento sexual animal.

O termo é bastante usado na lei estatutária no contexto da proibição de certas atividades sexuais. Termos como "relação sexual" ou "conhecimento carnal" aparecem mais em estatutos mais antigos, enquanto muitos estatutos criminais modernos citam o termo "penetração sexual" por ser um termo amplo que abrange (a menos que qualificado) toda forma de atividade sexual com penetração, incluindo digital (ou seja, os dedos) ou com um objeto, e pode envolver apenas a penetração mínima. Algumas jurisdições descrevem algumas formas de penetração como "atos de indecência", ou outra terminologia.