อวัยวะเพศ (อังกฤษ: sex organ) หรือ อวัยวะสืบพันธุ์ (อังกฤษ: reproductive organ, primary sex organ, primary sexual characteristic) เป็นโครงสร้างทางกายภาพที่เกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ในร่างกายของสิ่งมีชีวิตที่มีความซับซ้อน และเป็นส่วนหนึ่งของระบบสืบพันธุ์ อวัยวะที่เห็นได้จากด้านนอกในเพศหญิงและชายเรียกว่าเป็น อวัยวะเพศปฐมภูมิ หรือ อวัยวะสืบพันธุ์ (genitals, genitalia) ส่วนอวัยวะภายในเรียกว่าเป็น อวัยวะเพศทุติยภูมิ หรือ อวัยวะสืบพันธุ์ภายใน ลักษณะที่เริ่มเกิดขึ้นในวัยเริ่มเจริญพันธุ์ เช่น ขนหัวหน่าวในผู้หญิงและผู้ชาย และหนวดในผู้ชาย เรียกว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงลักษณะทางเพศทุติยภูมิ (secondary sex characteristics)มอสส์, เฟิร์น และพืชบางชนิดที่คล้ายกันมีอับเซลล์สืบพันธุ์ (gametangia) เป็นอวัยวะสืบพันธุ์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแกมีโทไฟต์ (gametophyte)[1] ดอกไม้ของพืชดอกสร้างละอองเรณูและเซลล์ไข่ ทว่าอวัยวะเพศอยู่ข้างในแกมีโทไฟต์ภายในละอองเรณูและออวุล (ovule)[2] พืชจำพวกสนก็ผลิตโครงสร้างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศข้างในแกมีโทไฟต์ภายในลูกสนและละอองเรณู โดยลูกสนและละอองเรณูเองไม่ใช่อวัยวะเพศ