LTE(Long-Term Evolution) 통신망은 무선 신호 전송을 위해 여러 주파수 대역을 사용한다. LTE 주파수 대역은 3GPP(3rd Generation Partnership Project)가 표준화한 E-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access) 작동 대역을 의미하며, 3GPP TS 36.101 규격의 표 5.5-1 "E-UTRA 작동 대역" 및 5.6.1-1 "E-UTRA 채널 대역폭"에 정의되어 있다. 각 대역에는 고유한 번호가 부여되며, 대역 번호는 "b66"과 같이 "b" 접두사를 붙여 표기하기도 한다.
LTE 주파수 대역은 듀플렉스 방식에 따라 크게 두 가지로 구분된다. 주파수 분할 이중 방식(FDD, Frequency Division Duplexing)은 상향링크와 하향링크가 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 방식으로, 한 쌍의 주파수 대역(paired band)으로 정의된다. 시분할 이중 방식(TDD, Time Division Duplexing)은 동일한 주파수 대역 내에서 시간적으로 상향링크와 하향링크를 분리하는 방식이다. 이 외에도 보조 다운링크(SDL, Supplemental Downlink)와 단독 다운링크 전용(SDO) 방식이 존재한다.
주요 LTE 주파수 대역으로는 대역 1(2100MHz, IMT), 대역 3(1800MHz, DCS), 대역 5(850MHz, 셀룰러), 대역 7(2600MHz, IMT-E), 대역 8(900MHz, 확장 GSM), 대역 20(800MHz, 디지털 디비덴드), 대역 28(700MHz, APT) 등이 있다. 이 중 대역 7과 대역 28은 ITU(국제전기통신연합) 지역 1, 2, 3 전역에서 글로벌 로밍에 적합한 것으로 평가되며, 대역 1과 대역 3은 ITU 지역 1, 3 및 일부 지역 2에서 로밍에 적합하다. 대역 2와 대역 4는 주로 미주 지역(ITU 지역 2)에서 사용된다.
각 대역은 업링크와 다운링크의 주파수 범위, 듀플렉스 간격, 지원 가능한 채널 대역폭이 규격으로 정해져 있다. 예를 들어 대역 1은 업링크 1920~1980MHz, 다운링크 2110~2170MHz를 사용하며, 5, 10, 15, 20MHz의 채널 대역폭을 지원한다. 대역 3은 업링크 1710~1785MHz, 다운링크 1805~1880MHz를 사용하며, 1.4, 3, 5, 10, 15, 20MHz의 채널 대역폭을 지원한다.
국가별로 사용 가능한 주파수 스펙트럼이 다르기 때문에, 각 국가의 통신 사업자는 자국 규제 기관이 할당한 주파수 대역을 사용하여 LTE 네트워크를 구축한다. 대한민국의 경우 대역 1, 3, 5, 7, 8 등이 대표적으로 사용되었다. 일부 대역은 특정 국가나 지역에서만 사용되기도 하는데, 예를 들어 대역 11, 18, 19, 21은 일본에서, 대역 39, 40, 41은 중국 등 아시아 지역에서 주로 사용된다.
3GPP에 의해 정의되었으나 상업적으로 배치되지 않았거나 더 이상 사용되지 않는 구형 주파수 대역도 존재한다. 대역 6, 9, 10, 22, 23, 27, 33, 35, 36, 44, 45, 49, 52, 68, 252, 255 등이 여기에 해당한다. 또한 대역 46과 47은 비면허 대역에서의 LTE 사용(LAA, LTE-U) 및 차량-사물 통신(V2X)을 위해 정의된 대역이다.
LTE 주파수 대역은 이후 5G NR(New Radio) 주파수 대역과도 일부 중첩되며, 3GPP는 LTE와 5G NR 간의 주파수 공존 및 캐리어 집성(Carrier Aggregation)을 위한 규격을 지속적으로 발전시키고 있다.