รัฐสมาชิกสหภาพยุโรป (อังกฤษ: Member State of the European Union) คือประเทศใดประเทศหนึ่งใน 27 ประเทศที่ได้เข้าร่วมเป็นสมาชิกสหภาพยุโรป ตั้งแต่การก่อตั้งประชาคมถ่านหินและเหล็กกล้าแห่งยุโรป (ECSC) เป็นต้นมา เดิมทีประเทศก่อตั้งมีเพียง 6 ประเทศ ซึ่งได้มีการขยายสมาชิกทั้งสิ้น 6 ครั้ง โดยที่ครั้งที่ใหญ่ที่สุดเกิดเมื่อวันที่ 1 พฤษภาคม พ.ศ. 2547 ที่มีรัฐสมาชิกเข้าร่วมกว่า 10 ประเทศ ปัจจุบันสหภาพยุโรปประกอบด้วยประเทศ 21 สาธารณรัฐ, 5 ราชอาณาจักร และ 1 ราชรัฐการเพิ่มโรมาเนียและบัลแกเรียเข้าเป็นสมาชิกในปี พ.ศ. 2550 รวมทั้งโครเอเชียในปีพ.ศ. 2556 ทำให้ปัจจุบันสหภาพยุโรปมีรัฐสมาชิกทั้งสิ้น 27 ประเทศ การต่อรองและเจรจาให้ประเทศอื่นๆ เข้าเป็นสมาชิกยังคงดำเนินการอยู่เรื่อยๆ ขั้นตอนการขยายสหภาพยุโรปนี้บางครั้งเรียกว่าการรวมกลุ่มยุโรป ก่อนที่จะเข้าเป็นสมาชิกสหภาพยุโรปได้นั้น ประเทศนั้นจะต้องผ่านเงื่อนไขทางเศรษฐกิจและการเมืองที่รู้จักกันดีในชื่อ "เกณฑ์โคเปนเฮเกน" ซึ่งกำหนดไว้ว่าประเทศที่มีสิทธิเข้าเป็นสมาชิกจะต้องเป็นรัฏฐาธิปัตย์ ปกครองด้วยระบอบประชาธิปไตย มีองค์กรที่ส่งเสริมสิทธิเสรีภาพและเคารพต่อกฎหมาย ภายใต้สนธิสัญญาสหภาพยุโรป การขยายสหภาพยุโรปต้องขึ้นอยู่กับข้อตกลงของแต่ละรัฐสมาชิกและผ่านการรับรองจากสภายุโรปอีกด้วย