宇宙戦闘機(うちゅうせんとうき)とは、主にSF作品に登場する架空の兵器で、宇宙空間における戦闘を主たる運用とする戦闘機や攻撃機の機能及び役割を有する小型の宇宙船や宇宙機。航宙機とも呼ばれる場合がある。
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主に宇宙戦艦や宇宙空母や宇宙要塞などの艦載機として登場することが多い。この内現実の航空機に近いデザインやサイズのものを宇宙戦闘機、大型、若しくは航空機とはかけ離れたデザインものは宇宙艇と分類されることもある。