Wiązanie wielokrotne – wiązanie chemiczne między dwoma atomami, w którym bierze udział więcej niż jedna para elektronowa.
Wiązania podwójne i potrójne thumb|180px|Wiązania σ i π w alkenie thumb|180px|Wiązanie podwójne w etylenie thumb|180px|Wiązanie potrójne w acetylenie thumb|180px|Struktura elektronowa benzenu z zaznaczonymi wiązaniami σ (czarne kreski) i zdelokalizowanymi elektronami π (czerwone pierścienie) Zgodnie z teorią orbitali frontalnych wiązanie wielokrotne składa się zazwyczaj z jednego wiązania σ i jednego lub więcej wiązań π. Wiązania podwójne i potrójne występują powszechnie, np. w dużej liczbie związków organicznych.
Teoria orbitali frontalnych dopuszcza też możliwość występowania wiązań półtorakrotnych, które formalnie rzecz biorąc są parami wiązań pojedynczych i podwójnych, przy czym następuje ich delokalizacja na skutek rezonansu chemicznego, co powoduje, że wiązania te są równocenne. Wiązania takie występują np. w związkach aromatycznych. Wiązania o niecałkowitej krotności występują również powszechnie pomiędzy niemetalami w kwasach tlenowych i ich pochodnych.