武蔵野総合体育館（むさしのそうごうたいいくかん、Musashino Sports Complex.）は、東京都武蔵野市にある屋内総合スポーツ施設。1989年（平成元年）11月に完成。武蔵野市と財団法人武蔵野生涯学習振興事業団（2010年4月1日に武蔵野スポーツ振興事業団より改称）が運営している。隣接する武蔵野陸上競技場と一体化したスポーツ施設となっている。
隣接する武蔵野陸上競技場は昭和時代（戦前）からの古い歴史を持っているが、この総合体育館は1989年（平成元年）10月に落成した新しい体育館である。11月3日、武蔵野開村100年目の記念事業の一つとして、新装となった陸上競技場、温水プールとともにオープンした。

主にバレーボール、バスケットボール、バドミントン、ハンドボール、卓球、フットサルといった球技や、弓道、柔道、剣道など、屋内でのスポーツで使用するほか、体力測定やトレーニングでも使用される。また、市内の小・中学校の体育の授業や体育系の部活動で使用されることもある。

このほか、体育館内には運営団体である武蔵野スポーツ振興事業団をはじめ、武蔵野市体育協会、ロシア・ハバロフスクとの交流を母体として活動する「むさしの・多摩・ハバロフスク協会」の本部もある。