종합고등학교(綜合高等學校)는 일반계 교육과정(인문과정)과 전문계 특성화 교육과정(실업과정)이 한 학교 안에 함께 설치·운영되는 고등학교의 한 유형이다. 대한민국과 일본에서 볼 수 있는 학교 형태로, 졸업 후 대학 진학과 취업 양쪽 모두에 대비할 수 있도록 설계된 것이 특징이다.
대한민국에서 종합고등학교가 등장한 배경은 정부 차원의 비진학 문제 해소 정책과 관련이 있다. 일반계 고등학교에서 직업훈련 위탁교육생이 늘어나면서 이를 체계적으로 통합 운영할 필요성이 제기되었고, 그 결과 일반계와 실업계 교육과정을 한 학교에 함께 두는 형태가 도입되었다. 대한민국 최초의 종합고등학교는 1966년 1월 15일에 지정된 경기도 평택시의 평택종합고등학교로 알려져 있다. 당시 이 학교는 보통과·농과·공과·상과·가정과의 5개 과를 편성하여 운영하였다.
종합고등학교의 전형적인 구조는 일반계 학과 3~4개 학급과 공업계 또는 상업계(경영, 상업, 사무정보, 회계, 무역, 정보처리 등) 학과 1~3개 학급이 한 학교에 공존하는 형태였다. 주로 서울, 부산, 인천 등 대도시 이외의 지역, 경기도와 지방의 군 단위 시골이나 1990년 이전에 시로 승격된 소도시에 주로 존재하였다. 대도시 소재 종합고등학교들은 1974년 고등학교 평준화 정책 실시 이후 대부분 일반계 고등학교 또는 실업계 고등학교로 전환되었다.
제7차 교육과정 시기부터 종합고등학교라는 명칭은 공식적으로 사라졌고, 계열을 나누어 특성화 계열이 포함된 일반계 고등학교로 재편되었다. 현재 대한민국에서 학교 명칭에 '종합'을 붙이는 고등학교는 존재하지 않는다. 과거 종합고등학교였던 학교 중 일부는 시간이 지나면서 일반계와 전문계가 각각 별도의 학교로 분리된 사례도 있다.
한편 일본에서는 현재까지도 종합고등학교 유형이 널리 존재한다. 일본의 종합고등학교는 일반계와 특성화 계열이 공존하는 형태뿐만 아니라, 일반계와 특수목적고등학교(국제 계열, 외국어 계열, 예술 계열 등)가 한 학교 안에 공존하는 형태도 상당수 운영되고 있다.
종합고등학교는 대한민국 교육사에서 일반계와 실업계 교육의 통합 운영을 시도한 중요한 제도적 사례로 평가되며, 현재의 특성화고등학교 체제로 이어지는 과도기적 역할을 수행한 것으로 볼 수 있다.