ความยาวพันธะ (อังกฤษ: Bond Length) คือ ระยะทางระหว่างจุดศูนย์กลางของอะตอมที่สร้างพันธะเคมีกัน ซึ่งความยาวพันธะระหว่างอะตอมคู่หนึ่งๆจะมีค่าเฉพาะในแต่ละโมเลกุลและมีค่าแตกต่างกันขึ้นอยู่กับวิธีการวัด เช่น การวัดโดยใช้เทคนิคการเลี้ยวเบนอิเล็กตรอนในสถานะแก๊ส (gas-phase electron-diffraction)ความยาวพันธะจะเท่ากับระยะทางเฉลี่ยระหว่างอะตอมของสถานะการสั่น (vibrational states)ณ อุณหภูมิหนึ่งๆ หากการวัดใช้เทคนิคทางโครงสร้างรังสีเอ็กซ์ (X-ray crystal structural method)แล้ว ความยาวพันธะจะเท่ากับระยะทางระหว่างจุดกึ่งกลางของที่มีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนรอบๆนิวเคลียสทั้งสอง เป็นต้น ดังนั้น ความยาวพันธะที่นักเคมีกล่าวถึงกันจึงหมายถึงความยาวพันธะเฉลี่ยที่ได้จากการเฉลี่ยความยาวพันธะที่พบในโมเลกุลต่างๆ อนึ่ง ความยาวพันธะยังมีความสัมพันธ์กับอันดับพันธะ (bond order) อีกด้วย