도쿄 체육관(東京体育館, Tokyo Metropolitan Gymnasium)은 일본 도쿄도 시부야구 센다가야에 위치한 실내 종합 스포츠 경기장이다. 정식 명칭은 도쿄도 체육관이며, 영문 명칭은 Tokyo Metropolitan Gymnasium이다.
1952년에 기공하여 1954년에 개장하였으며, 당초 세계 레슬링 선수권 대회를 위해 건설되었다. 이후 1964년 도쿄 올림픽에서는 체조 경기장으로 사용되었고, 2020년 도쿄 올림픽에서는 탁구 경기장으로 활용되었다. 1986년부터 1990년까지 프리츠커상을 수상한 건축가 마키 후미히코(槇文彦)의 설계로 전면 재건축되어 미래지향적인 디자인의 건물로 탈바꿈하였다.
메인 아레나는 10,000명(고정석 6,000석, 가변석 4,000석)을 수용할 수 있으며, 지상 3층·지하 2층 규모에 높이 27m이다. 연면적은 43,971m²에 달한다. 서브 아레나에는 50m×20m 규격의 올림픽 규격 수영장(8레인, 900석 관람석)과 25m 수영장, 실외 타원형 육상 트랙, 웨이트 트레이닝실, 회의실 등이 갖추어져 있다.
주요 개최 경기로는 1964년 도쿄 올림픽 체조 및 수구 경기, 1990년 NBA 정규 리그 경기(피닉스 선스 대 유타 재즈), 2007년 세계 피겨스케이팅 선수권 대회, 2011년 세계 기계체조 선수권 대회, 2020년 도쿄 올림픽 탁구 경기 등이 있다. 또한 WTA 토레이 판퍼시픽 테니스 선수권 대회(2007년까지), 전일본 탁구 선수권 대회, V.리그 배구 경기 등도 이곳에서 열렸다.
2000년 이후로는 콘서트 장소로도 사용되기 시작하였으며, 다양한 음악 공연이 개최되고 있다.
교통편은 JR 주오-소부 선 센다가야 역에서 도보 1분, 도에이 오에도 선 국립경기장 역에서 도보 1분 거리에 위치한다. 운영은 도쿄도 스포츠 문화 사업단이 지정 관리자로서 주식회사 산토리, 주식회사 티핀네스, 주식회사 오웬스와 함께 공동으로 관리하고 있다.
일반인의 이용도 가능하며, 트레이닝실(2시간 450엔), 수영장(2시간 600엔) 등의 요금 체계로 일반 시민의 생활 체육 공간으로도 활용되고 있다.