โพรโทคอลสแตก (อังกฤษ: Protocol stack) เป็นซอฟต์แวร์ที่ทำให้ชุดโพรโทคอลเครือข่ายคอมพิวเตอร์ใช้งานได้จริง ชุดโพรโทคอลและโพรโทคอลสแตกมักใช้แทนกันได้ แต่ถ้าหากจะกล่าวให้แม่นยำแล้วชุดโพรโทคอลคือนิยาม และโพรโทคอลสแตกคือซอฟต์แวร์ที่ทำให้ได้จริงตามนิยามโพรโทคอลแต่ละตัวในชุดโพรโทคอลหนึ่งมักออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์เดียว การทำให้เป็นโมดูลแบบนี้ทำให้การออกแบบและการทดสอบง่ายขึ้น เนื่องจากว่าส่วนมากแล้วแต่ละโมดูลติดต่อกับโมดูลอื่นๆ อีกสองโมดูล ซึ่งสามารถจินตนาการให้เป็นสแตกได้ โดยโมดูลที่อยู่ด้านล่างของสแตกจัดการกับการสื่อสารในระดับล่างเช่นการตอบโต้กับฮาร์ดแวร์ ชั้นที่สูงขึ้นมาก็เพิ่มลักษณะเด่นขึ้นมากขึ้น โดยอาศัยชั้นที่อยู่ล่างกว่าจัดการการสื่อสารในระดับต่ำให้ โปรแกรมประยุกต์มักติดแต่เฉพาะชั้นบนสุดของโพรโทคอลสแตก ดูเพิ่มในแบบจำลองโอเอสไอโพรโทคอลสแตกที่ใช้กันทั่วไปมีลักษณะด้านล่าง