Tożsamość płciowa (ang. gender identity), tożsamość płci, płciowa identyfikacja – termin oznaczający osobiste poczucie własnej płci społeczno-kulturowej. Czyjeś wewnętrzne, trwałe lub płynne poczucie własnej płci, które może wpisywać się w kategoryzację binarną (mężczyzna/kobieta), wykraczać poza nią lub w ogóle nie występować – to, jak jednostki postrzegają siebie i jak siebie określają. Jest ona tożsamością jednej z ról płci, która zaczyna się kształtować w okresie wczesnodziecięcym, kiedy to jednostka uczy się dostrzegać i odpowiadać na kierowane pod jej adresem społeczne oczekiwania. Tożsamość płciowa może być taka sama lub inna niż płeć przypisana przy urodzeniu. U większości ludzi tożsamość płciowa jest zgodna z płcią biologiczną i takie osoby określane są jako cispłciowe. Osoby, u których taka zgodność nie występuje lub występuje w mniejszym zakresie, określa się jako transpłciowe lub transseksualne.