องค์การอวกาศยุโรป หรือ อีเอสเอ (อังกฤษ: European Space Agency, ESA; ฝรั่งเศส: Agence spatiale européenne, ASE) ก่อตั้งขึ้นเมื่อปี ค.ศ. 1975 โดยเป็นองค์กรความร่วมมือระหว่างประเทศในยุโรป มีเป้าหมายเพื่อการสำรวจอวกาศ ปัจจุบันมีสมาชิก 20 ประเทศ สำนักงานใหญ่ตั้งอยู่ที่กรุงปารีส ประเทศฝรั่งเศส มีจำนวนพนักงานเกือบ 2,000 คน และมีงบประมาณประจำปีราว 2.9 พันล้านยูโรในปี ค.ศ. 2007ท่าอวกาศยานหลักขององค์การอวกาศยุโรปตั้งอยู่ที่ศูนย์อวกาศเกียนา (Guiana Space Centre) ที่เมืองกูรู (Kourou) เฟรนช์เกียนา ประเทศฝรั่งเศส ซึ่งอยู่ใกล้กับแนวเส้นศูนย์สูตร เพื่อให้ยานอวกาศที่ส่งออกไปสามารถเข้าสู่วงโคจรได้โดยง่าย องค์การอวกาศยุโรปเริ่มเป็นศูนย์กลางการส่งยานอวกาศเพื่อการพาณิชย์ตั้งแต่คริสต์ทศวรรษ 1990 ต่อมาในช่วงหลังนี้จึงเริ่มมีบทบาทในการสำรวจอวกาศมากขึ้นศูนย์ปฏิบัติภารกิจทางวิทยาศาสตร์ขององค์การอวกาศยุโรปตั้งอยู่ที่เมืองโนร์ดไวก์ (Noordwijk) ประเทศเนเธอร์แลนด์ ศูนย์ภารกิจการสังเกตการณ์โลกอยู่ที่เมืองฟรัสกาตี (Frascati) ประเทศอิตาลี ศูนย์ควบคุมการบิน (ESA Mission Control หรือ ESOC) อยู่ที่เมืองดาร์มชตัท (Darmstadt) ประเทศเยอรมนี และศูนย์นักบินอวกาศแห่งยุโรป (European Astronaut Centre หรือ EAC) ซึ่งทำหน้าที่ฝึกอบรมนักบินอวกาศสำหรับโครงการต่าง ๆ ในอนาคต ตั้งอยู่ที่เมืองโคโลญ ประเทศเยอรมนี