고딕 건축(Gothic architecture)은 중세 시대 말 유럽에서 번성한 중세 건축 양식의 하나로, 로마네스크 건축 이후와 르네상스 건축 이전에 해당하는 시기에 발전하였다. 12세기 프랑스에서 처음 시작되어 16세기까지 유럽 전역에 걸쳐 나타났으며, 교회·성당·대수도원뿐만 아니라 성, 궁전, 시청, 대학, 주택 등 다양한 건축물에 적용되었다.
"고딕(Gothic)"이라는 용어는 1530년대 이탈리아의 화가이자 건축가인 조르조 바사리(Giorgio Vasari)에 의해 처음 사용되었으며, 당시에는 고트(Goth) 족과 같은 '야만적이고 조야한' 문화를 지칭하는 경멸적인 의미를 담고 있었다. 르네상스 시대의 건축가들은 고전적 건축 어휘를 부활시킨 자신들의 양식을 우월하게 여기며, 그 이전의 중세 건축을 고딕이라 부르며 비하하였다. 그러나 실제로 고딕 건축은 역사적으로 고트족과 아무 관련이 없다.
고딕 건축의 핵심적인 구조적 특징은 세 가지로 요약된다. 첫째는 첨두 아치(Pointed Arch)로, 로마네스크의 둥근 아치에 비해 하중을 더 효과적으로 분산시켜 더 높은 건축을 가능하게 하였다. 둘째는 리브 볼트(Rib Vault, 교차 궁륭)로, 네 개의 통형 궁륭을 직교시켜 하중을 네 곳으로 분산시키는 공법이다. 셋째는 플라잉 버트레스(Flying Buttress, 비량(飛樑) 또는 부벽)로, 건물 외부에 지벽(支壁)을 세우고 아치형 보를 가설하여 내부 벽체의 횡압력을 밖으로 배출함으로써 벽을 얇고 가볍게 만드는 데 기여하였다.
이러한 공법의 완성으로 고딕 건축물은 두꺼운 측벽이 없어지고 가느다란 기둥과 지벽만으로도 구조를 유지할 수 있게 되었으며, 벽면을 넓은 창으로 대체하는 것이 가능해졌다. 이로 인해 고딕 성당의 내부는 대형 스테인드글라스(Stained Glass) 창문을 통해 들어오는 빛으로 가득 차게 되었고, 이는 신을 향한 신비로운 분위기를 연출하는 중요한 요소가 되었다.
수도원장 슈제르(Abbot Suger)가 세운 생드니 교회(12세기 전반)가 고딕 건축의 시초로 평가된다. 이후 샤르트르 대성당, 랭스 대성당, 아미앵 대성당(프랑스), 쾰른 대성당(독일), 밀라노 대성당(이탈리아), 웨스트민스터 수도원(영국) 등이 대표적인 고딕 건축물로 꼽힌다. 14세기 이후에는 장식 과잉의 경향이 나타나며, 영국에서는 천장 부분에 리브가 꽃과 같이 교차하는 성상궁륭(Star Vault)이 발전하였고, 프랑스에서는 불타는 화염을 연상시키는 플랑부아이앵(Flamboyant) 양식이 등장하였다.
고딕 건축은 18세기 말 영국에서 고딕 복고양식(Gothic Revival)으로 재등장하여 19세기 유럽 전역으로 퍼져나갔으며, 20세기까지 교회와 대학 건축에 영향을 미쳤다. 수많은 고딕 건축물은 현재 유네스코 세계유산으로 등재되어 있다.