ตะกอนธารน้ำแข็ง (อังกฤษ: Glacial sediment) เป็นตะกอนที่ไม่มีการคัดขนาด (Poorly sorted) ที่เกิดจากธารน้ำแข็ง ถ้ากล่าวถึงกองดินหินจากธารน้ำแข็งจะสื่อถึงตะกอนที่ไม่มีการคัดขนาด และมีการผสมปนเปกันของตะกอน ซึ่งตะกอนเหล่านี้ได้ตกสะสมตัวโดยตรงจากการละลายของธารน้ำแข็ง กล่าวคือ ธารน้ำแข็งจะอุ้ม และนำเอาตะกอนต่างๆไปพร้อมกันกับการเคลื่อนที่ของตัวมันด้วย เมื่อธารน้ำแข็งนั้นละลายตะกอนที่ถูกอุ้มมาจึงตกสะสมตัวลงพร้อมกัน กองดินหินเหล่านั้นจึงอาจจะมีการผสมปนเปกันทั้งชนิด และขนาดของเม็ดตะกอน ลักษณะที่ไม่มีการคัดขนาด เรียกการสะสมตัวของตะกอนแบบนี้ว่า ตะกอนธารน้ำแข็ง (Glacial till) นอกจากจะบ่งบอกถึงลักษณะการสะสมตัวจากธารน้ำแข็งแล้ว อาจแสดงถึงตะกอนที่สะสมตัวจากการไถล (Landslide) และโคลนไหล (Mudflow) ซึ่งอาจจะทำให้การจำแนกตะกอนให้ถูกต้องเป็นไปได้ค่อนข้างยาก มีตะกอนหลายแห่งที่เข้าใจผิดว่าเกิดจากการสะสมตัวของธารน้ำแข็ง อย่างไรก็ตามมีอีกลักษณะหนึ่งที่ช่วยในการจำแนกว่าเป็นตะกอนธารน้ำแข็ง ก็คือ หินที่รองรับ (Basement rock) ตะกอนที่ไม่มีการคัดขนาดนั้นมีผิวหน้าที่ถูกขัดถูอย่างรุนแรง (Glacial striation) ซึ่งเป็นลักษณะสำคัญที่เกิดจากการกัดกร่อนของธารน้ำแข็งและมักไม่พบในตะกอนภาคพื้นทวีป (Terrigeneous sediment) ชนิดอื่นๆ ในขณะที่ธารน้ำแข็งละลาย ตะกอนธารน้ำแข็งจำนวนมากจะถูกชะล้าง พัดพาโดยมวลน้ำที่ละลายออกมา และถูกนำมาตกสะสมในบริเวณที่เรียกว่า ที่ราบธารน้ำแข็ง (Outwash plain) ซึ่งเป็นตะกอนที่มีการคัดขนาดดีกว่าตะกอนธารน้ำแข็งแบบแรก คล้ายกับตะกอนที่เกิดจากลำธารหรือทะเลสาบ เรียกตะกอนที่สะสมตัวบริเวณที่ราบธารน้ำแข็งว่า ตะกอนน้ำแข็งละลาย (Glacial outwash) อย่างไรก็ตามตะกอนธารร้ำแข็งชนิดหลังนี้ มักไม่มีคามต่อเนื่องและมักมีการเปลี่ยนแปลงลักาณะอย่างฉับพลันทั้งในแนวตั้งและแนวราบ จะแสดงให้รู้ว่าเป็นการละลายของธารน้ำแข็ง ต่อมาสภาพแวดล้อมบริเวณนั้นและทิศทางการไหลของน้ำจากธารน้ำแข็งอย่างรวดเร็วสำหรับประเทศไทยมีหินตะกอนกลุ่มหนึ่ง ซึ่งหลายคนเชื่อว่าเกิดจากการกระทำของธารน้ำแข็ง ที่เรียกว่า หมวดหินแก่งกระจาน ซึ่งเกิดในยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสซิก (Permotriassic) ซึ่งมีการกระจายตัวแนวแคบ ๆ จากทางใต้มาเลเซียมาทางตะวันตกของไทย และตะวันออกของพม่าจนถึงยูนานตอนใต้ของจีน