멍톈 모듈(중국어 간체: 梦天, 정체: 夢天, 공식 명칭: 梦天实验舱, 영어: Mengtian module)은 중국의 톈궁(天宮) 우주정거장을 구성하는 주요 모듈 중 하나이다. '멍톈(梦天)'이라는 명칭은 중국어로 '꿈을 꾸는 하늘' 또는 '하늘을 꿈꾸다'라는 의미를 지닌다.
멍톈 모듈은 원톈(問天) 모듈에 이어 발사된 두 번째 실험실 캐빈(실험실 모듈)이며, 톈허(天和) 핵심 모듈을 확장하는 두 번째 모듈이다. 2022년 10월 31일, 중국 하이난성 원창(文昌) 우주발사장에서 창정(長征) 5호 B 야오(遥) 4호 운반로켓에 실려 발사되었으며, 같은 날 20:27 UTC(한국 시각 10월 31일 오후)에 톈허 핵심 모듈의 전방 도킹 포트에 성공적으로 도킹하였다.
2022년 11월 3일, 멍톈 모듈은 로봇 팔을 이용해 인덱싱(indexing) 과정을 거쳐 UTC 01:32에 좌현(라보드) 포트로 위치를 이동하였다. 같은 날 07:12 UTC에는 선저우(神舟) 14호 승무원이 해치를 열고 처음으로 모듈 내부에 진입하였다. 이로써 톈궁 우주정거장은 톈허 핵심 모듈을 중심으로 원톈 모듈과 멍톈 모듈이 좌우에 결합된 'T자형' 최종 구조를 완성하게 되었다.
멍톈 모듈의 내부에는 우주과학 연구 및 응용을 위한 초냉각 원자 물리 실험 캐비닛, 고정밀 시주파수(시각·주파수) 실험 캐비닛 등 7개 분야의 8개 과학 실험 캐비닛이 설치되어 있다. 이 중 고정밀 시주파수 실험 캐비닛은 우주정거장에서 가장 복잡한 실험 장비로 알려져 있다. 또한 멍톈 모듈에는 소형 인공위성 발사 장치도 갖추어져 있어, 우주정거장에서 직접 소형 위성을 궤도에 투입할 수 있는 기능을 보유하고 있다.
멍톈 모듈의 발사 및 도킹 성공으로 중국은 독자적인 우주정거장 건설을 완료하게 되었으며, 이는 2021년 4월 톈허 핵심 모듈 발사 이후 약 19개월 만에 이루어진 성과이다.