สำหรับความหมายในวงกว้าง ดูที่
ปริภูมิ
ระบบพิกัดคาร์ทีเซียน 3 มิติ แบบมือขวา ซึ่งแกน x พุ่งออกมาหาผู้สังเกตการณ์
ปริภูมิสามมิติ (อังกฤษ: Three-dimensional space) หรือเรียกโดยย่อว่า สามมิติ (3D, 3-space) เป็นลักษณะทางเลขาคณิตซึ่งมี 3 ค่า (เรียกว่า พารามิเตอร์) ที่ใช้ในการกำหนดตำแหน่งขององค์ประกอบใด ๆ (เช่น จุด) และยังเป็นความหมายอย่างไม่เป็นทางการของคำว่า มิติ
ในฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ ลำดับหนึ่งของจำนวน n สามารถเข้าใจได้ว่าเป็นสถานที่ในปริภูมิ n มิติ ซึ่งเมื่อ n = 3 เซตของสถานที่ดังกล่าวทั้งหมดเรียกว่า ปริภูมิแบบยุคลิดสามมิติ และปกติแล้วจะแทนค่าโดยใช้สัญลักษร์ ℝ3 อีกทั้งยังทำหน้าที่เป็นรูปจำลองพารามิเตอร์ 3 ค่าของจักรวาลทางกายภาพ (นั่นเป็นส่วนจักรวาลที่ไม่คำนึงถึงเวลา) ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่ามีสสารทั้งหมดปรากฏอยู่ อย่างไรก็ตามในปริภูมินี้เป็นเพียงแค่หนึ่งในตัวอย่างความหลากหลายของปริภูมิในสามมิติที่เรียกว่า แมนิโฟลด์ 3 มิติ โดยในตัวอย่างแบบเรียบง่าย เมื่อ 3 ค่านี้อ้างถึงการวัดในทิศทางที่แตกต่างกัน (พิกัด) ซึ่งทิศทางใด ๆ ก็ตามในทั้ง 3 ทิศนี้ล้วนทำให้เวกเตอร์ในทิศทางเหล่านี้วางตัวไม่เหมือนกับสองมิติ (ระนาบ) นอกจากนี้ในกรณีนี้ค่าทั้งสามนี้สามารถถูกกำกับชื่อได้โดยการรวมกันของคำว่า ความกว้าง ความยาว และความสูง (ความลึก)
