กล้ามเนื้อโครงร่าง (อังกฤษ: skeletal muscle) เป็นกล้ามเนื้อลายชนิดหนึ่งซึ่งมักมีส่วนยึดติดกับกระดูก กล้ามเนื้อโครงร่างเป็นกล้ามเนื้อที่ใช้สำหรับทำให้เกิดการเคลื่อนไหว โดยสร้างแรงกระทำกับกระดูกและข้อผ่านการหดตัวของกล้ามเนื้อ โดยทั่วไปจะทำงานอยู่ภายใต้การควบคุม (ผ่านการกระตุ้นเส้นประสาทโซมาติก) อย่างไรก็ดี กล้ามเนื้อโครงร่างสามารถหดตัวนอกเหนือการควบคุมได้ผ่านรีเฟลกซ์เซลล์กล้ามเนื้อ (บางครั้งเรียกว่า ใยกล้ามเนื้อ) มีลักษณะเป็นทรงกระบอกยาว หนึ่งเซลล์มีหลายนิวเคลียส นิวเคลียสของเซลล์กล้ามเนื้อนี้อยู่ที่ส่วนริมเซลล์ ใต้เยื่อหุ้มเซลล์ เพื่อให้ตรงกลางเซลล์มีที่ว่างสำหรับ myofibril (ในทางกลับกัน หากนิวเคลียสของเซลล์กล้ามเนื้อโครงร่างไปอยู่ตรงกลางเซลล์ จะถือว่าเป็นภาวะทางพยาธิวิทยาที่เรียกว่า centronuclear myopathy)กล้ามเนื้อโครงร่างจะมีปลายข้างหนึ่ง (จุดเกาะต้น) เกาะติดกับกระดูกส่วนที่ใกล้กับแกนกลางร่างกายมากกว่าและมักเป็นกระดูกที่ค่อนข้างยึดแน่น และปลายอีกข้างหนึ่ง (จุดเกาะปลาย) เกาะข้ามข้อไปยังกระดูกอีกชิ้นหนึ่งที่อยู่ห่างจากแกนกลางร่างกายมากกว่า การหดตัวของกล้ามเนื้อโครงร่างจะทำให้กระดูกหมุนตามข้อ เช่น กล้ามเนื้อที่ชื่อว่า biceps brachii มีจุดเกาะต้นอยู่ที่กระดูกสะบัก และมีจุดเกาะปลายอยู่ที่กระดูกเรเดียส (ส่วนหนึ่งของแขนท่อนล่าง) เมื่อกล้ามเนื้อนี้หดตัว จะทำให้เกิดการงอแขนที่ข้อศอก เป็นต้นการแบ่งประเภทของกล้ามเนื้อโครงร่างนั้นมีอยู่หลายวิธีด้วยกัน วิธีหนึ่งคือแบ่งตามโปรตีนที่มีอยู่ใน myosin วิธีนี้จะทำให้ได้กล้ามเนื้อโครงร่างสองชนิด คือ ชนิดที่หนึ่ง (Type I) และชนิดที่สอง (Type II) กล้ามเนื้อ Type I จะมีสีออกแดง มีความทนมากและทำงานได้นานก่อนจะล้าเนื่องจากใช้พลังงานจากกระบวนการ oxidative metabolism ส่วนกล้ามเนื้อ Type II จะมีสีออกขาว ใช้สำหรับการทำงานที่ต้องการความเร็วและกำลังมากในระยะเวลาสั้นๆ ก่อนที่จะล้าไป กล้ามเนื้อชนิดนี้ใช้พลังงานจากทั้งกระบวน oxidative metabolism และ anaerobic metabolism ขึ้นอยู่กับชนิดย่อยแต่ละชนิด