제국 연방(영어: Imperial Federation)은 19세기 말과 20세기 초에 걸쳐 기존의 대영 제국을 대체할 연방 체제를 창설하자는 일련의 정치적 제안을 가리킨다. 이 구상은 당시의 식민지 제국주의에 대한 대안으로 제시되었으며, 대영 제국을 구성하는 본국과 여러 식민지들을 하나의 연방 국가로 재편하는 것을 목표로 하였다.
이 제안은 실제로 채택되지는 못하였으나, 당시 호주, 캐나다, 뉴질랜드와 같은 영국 식민지 지역에서 상당한 인기를 얻은 바 있다. 제국 연방 구상은 이후 20세기에 들어 영연방(Commonwealth of Nations)의 수립으로 대체되었다. 영연방은 제국 연방과 달리 각 회원국이 독립 주권 국가로서 느슨한 연합체를 구성하는 형태로 발전하였다.
제국 연방이라는 개념은 대영 제국의 정치적 재편에 관한 역사적 논의의 일환으로, 영국 제국주의 역사 및 식민지 정치사에서 다루어지는 주제이다.
