พันธมิตรสายการบิน คือ การรวมกลุ่มกันระหว่างสายการบินสองสายหรือมากกว่าขึ้นไป โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ความร่วมมือกันในด้านต่างๆ เช่น ข้อตกลงการบินโดยใช้รหัสเที่ยวบินร่วมกัน (หรือบางครั้งอาจไม่ได้ใช้รหัสเที่ยวบินร่วมกัน แต่สามารถเชื่อมต่อเที่ยวบินกันระหว่างเที่ยวบินในพันธมิตรฯ สองเที่ยวบินหรือมากกว่า), จัดตั้งรายการสะสมแต้มการบินร่วมกัน, การประชาสัมพันธ์ร่วมกันในนามพันธมิตรสายการบิน เป็นต้น พันธมิตรสายการบินที่สำคัญๆ มีอยู่สามกลุ่มได้แก่ สตาร์อัลไลแอนซ์, วันเวิลด์และสกายทีมนอกจากนี้ยังมีพันธมิตรสายการบินกลุ่มอื่นอีก เช่น วานิลลาอัลไลแอนซ์ ที่เป็นการรวมกลุ่มกันของสายการบินในประเทศหมู่เกาะในมหาสมุทรอินเดีย, ยู-ฟลายอัลไลแอนซ์ และ แวลูอัลไลแอนซ์ ที่เป็นการรวมกลุ่มกันของสายการบินต้นทุนต่ำ รวมถึงพันธมิตรสายการบินขนส่งสินค้า ได้แก่ สกายทีมคาร์โก (SkyTeam Cargo) และวาวคาร์โกอัลไลแอนซ์ (WOW Cargo Alliance)สำหรับกลุ่มของสายการบินที่เป็นเครือเดียวกันทั้งหมดหรือใช้ชื่อยี่ห้อเดียวกันอยู่แล้วทั้งหมดตั้งแต่ต้น เช่น กลุ่มแอร์เอเชีย หรือกลุ่มไลอ้อนแอร์ นั้นไม่ถือว่าเป็นพันธมิตรสายการบิน