ویروس رایانه‌ای (به انگلیسی: Computer virus) نوعی برنامه رایانه ای است که در هنگام اجرای برنامه، با اصلاح سایر برنامه‌های رایانه ای و وارد کردن کد مخصوص به خود، خود را تکرار می‌کند. هنگامی که این تکثیر موفقیت‌آمیز باشد، گفته می‌شود مناطق آسیب دیده به ویروس رایانه ای آلوده می‌شوند.
نویسندگان ویروس از فریب‌های مهندسی اجتماعی استفاده می‌کنند و از دانش دقیق در ویندوز را تهدید می‌کنند و مکانیسم‌های متنوعی را برای آلوده کردن میزبان جدید به کار می‌گیرند، و اغلب با استفاده از استراتژی‌های پیچیده ضد ردیابی / مخفیکاری برای فرار از نرم‌افزار آنتی‌ویروس استفاده می‌کنند. انگیزه‌های ایجاد ویروس می‌تواند شامل کسب سود یا موارد سیاسی باشد.
در حال حاضر ویروس‌های رایانه ای سالانه میلیاردها دلار خسارت اقتصادی وارد می‌کنند که علت آن خرابی سیستم، هدر رفتن منابع رایانه ای، خراب کردن اطلاعات، افزایش هزینه‌های نگهداری یا سرقت اطلاعات شخصی یا شرکتی است. در پاسخ، ابزارهای ضد ویروس رایگان و منبع باز آزاد تولید شده‌اند، و صنعتی از نرم‌افزارهای ضد ویروس، محافظت از ویروس را در اختیار کاربران سیستم‌های مختلف عملیاتی قرار داده‌است. از سال ۲۰۰۵ که این صنعت راه اندازی شده‌است تا به امروز هیچ نرم‌افزار آنتی‌ویروسی موجود نیست که قادر به کشف همه ویروس‌های رایانه ای (به ویژه نسخه‌های جدید) باشد، لذا محققان امنیت رایانه به‌طور جدی در حال جستجوی روش‌های جدیدی هستند تا بتوانند راه حل‌های ضد ویروس را برای شناسایی موثرتر ویروس‌های نوظهور، قبل از اینکه آنها به‌طور گسترده‌ای در میان کامپیوترها تکثیر شوند پیدا کنند.