มะเร็งเซลล์ตับ หรือ เฮปาโตเซลลูลาร์ คาร์ซิโนมา (อังกฤษ: hepatocellular carcinoma - HCC) เป็นมะเร็งที่กำเนิดขึ้นในตับ มะเร็งเซลล์ตับเป็นสาเหตุการเสียชีวิตอันดับ 3 จากการเสียชีวิตจากมะเร็งทุกชนิดทั่วโลก โดยมีผู้ป่วยอยู่กว่า 500,000 คน อุบัติการณ์ของมะเร็งเซลล์ตับพบมากในเอเชียและแอฟริกาซึ่งมีการระบาดของโรคตับอักเสบจากไวรัสตับอักเสบบีและซีอยู่มาก โรคตับอักเสบจากไวรัสนี้มีส่วนอย่างมากในการทำให้เกิดโรคตับเรื้อรังและนำไปสู่มะเร็งเซลล์ตับในที่สุดอาการที่นำผู้ป่วยมะเร็งเซลล์ตับมาพบแพทย์ในปัจจุบันเปลี่ยนไปจากอดีต ซึ่งส่วนใหญ่ผู้ป่วยจะมาพบแพทย์ในระยะท้ายของโรคด้วยอาการปวดท้องด้านบนขวา น้ำหนักลด และมีอาการแสดงของโรคตับที่เป็นมากเกินกว่าร่างกายจะชดเชยได้ ปัจจุบันมะเร็งเซลล์ตับได้รับการตรวจพบในระยะแรก ๆ มากขึ้นเนื่องจากการตรวจคัดกรองที่ทำเป็นประจำในผู้ป่วยตับแข็งโดยใช้ภาพถ่ายรังสีส่วนตัดและการตรวจด้วยระดับอัลฟาฟีโตโปรตีนในเลือดผู้ป่วยบางรายอาจได้รับผลดีจากการผ่าตัดเอาก้อนเนื้อออกแม้จะชั่วคราว ในขณะที่ผู้ป่วยส่วนใหญ่ไม่สามารถรับการรักษาด้วยการผ่าตัดเอาก้อนเนื้อออกได้เนื่องจากเมื่อตรวจพบโรคก็ลุกลามไปมากแล้ว หรือจากความรุนแรงของโรคตับเองซึ่งควรจะได้รับการรักษาด้วยการผ่าตัดเปลี่ยนตับ โดยรวมทั่วโลกมีผู้ป่วยเพียงจำนวนน้อยที่สามารถเข้าถึงการผ่าตัดปลูกถ่ายอวัยวะได้ แม้แต่ในประเทศพัฒนาแล้วก็ยังมีข้อจำกัดเรื่องความขาดแคลนอวัยวะ ในผู้ป่วยเหล่านี้การรักษาแบบทำลายชิ้นเนื้อเฉพาะที่เช่นการรักษาด้วยการทำลายชิ้นเนื้อด้วยคลื่นความถี่วิทยุ (radiofrequency ablation) การอุดหลอดเลือดด้วยยา (chemoembolization) และยาเคมีบำบัดชนิดใหม่ ๆ อาจช่วยยืดชีวิตของผู้ป่วยในลักษณะของการรักษาประทังได้