중핵시(일본어: 中核市, ちゅうかくし, Core city)는 일본의 지방자치법에 근거하여 정령(政令)으로 지정된 도시 제도이다. 1994년 지방자치법 개정을 통해 창설되었으며, 1996년 4월 1일부터 시행되었다. 정령지정도시(政令指定都市)와 일반시(市)의 중간에 위치하는 도시 등급으로, 정령지정도시보다는 낮고, 과거 존재했던 특례시(特例市, 2000년 신설, 2020년 폐지)보다는 높은 지위에 해당한다.
중핵시로 지정되면 도도부현(都道府県)이 수행하던 사무 중 일부를 해당 시가 직접 처리할 수 있게 된다. 주요 이양 사무로는 보건소 운영, 사회복지시설 설치 및 허가, 신체장애인 수첩 교부, 산업폐기물 처리업 허가 및 감독, 다이옥신류 감시 규제, 옥외광고물 규제 등이 포함된다. 이를 통해 시민에게 보다 밀착된 행정 서비스를 제공하고 지방분권을 촉진하는 것이 제도의 목적이다.
지정 요건은 제도 도입 이후 여러 차례 완화되었다. 1995년 최초 도입 당시에는 인구 30만 명 이상, 면적 100km² 이상, 주간 인구가 야간 인구보다 많을 것(주야간 인구비 100 이상)의 조건이 적용되었다. 1999년 지방분권일괄법 개정으로 주야간 인구비 조건이 삭제되었고, 2002년에는 인구 50만 명 이상인 도시의 면적 요건이 폐지되었으며, 2006년에는 면적 요건 자체가 완전히 폐지되었다. 2014년 지방자치법 개정(2015년 4월 1일 시행)으로 특례시 제도가 중핵시에 통합되면서 인구 요건이 30만 명 이상에서 20만 명 이상으로 하향 조정되었다.
중핵시로 지정되기 위해서는 해당 시의회와 도도부현 의회의 의결을 거친 후 정령으로 지정되어야 한다. 2021년 4월 1일 기준으로 일본 전국에 62개의 도시가 중핵시로 지정되어 있다. 과거 중핵시였으나 정령지정도시로 승격된 사례로는 시즈오카시(2005년), 사카이시(2006년), 니가타시(2007년), 하마마쓰시(2007년), 오카야마시(2009년), 사가미하라시(2010년), 구마모토시(2012년) 등이 있다.