莫斯科保卫战(俄语：Битва под Москвой，德语：Schlacht um Moskau)又称莫斯科战役，是指第二次世界大战苏德战争中的一系列重要战略性战事的总称。
战事开始于1941年10月一直持续到1942年1月。莫斯科保卫战包括苏军粉碎向莫斯科进攻的德军“中央”集团军群各突击集团而实施的一系列防御战役(1941年9月30日—12月5日)和进攻战役(1941年12月5日—1942年4月20日)。此次战役最终以苏联红军的胜利而告终。苏军取得了莫斯科战役的胜利，宣告了希特勒“闪电战战无不胜”的神话的破灭。
德军方面
1941年6月22日，纳粹德国与其盟友入侵苏联，使苏联及苏联红军领导层大吃一惊。德军以闪电战战术快速深入苏联领土。装甲部队以钳形方式推进，先孤立然后彻底摧毁苏联红军。德军北方集团军群向列宁格勒推进，南方集团军群则征服乌克兰和高加索高地，而中央集团军群则向莫斯科进发。苏联红军的防线很快便崩溃，死伤枕藉。
1941年8月上旬，德军攻占斯摩棱斯克，是通往莫斯科路上一个重要据点，但斯摩棱斯克的战斗阻碍了德军的攻势直到9月中旬，有效地瓦解了闪电战的战术。其后，古德里安的装甲部队到达莫斯科外围，但纳粹德国元首希特勒命令他转向南方去支持龙德施泰特指挥的南方集团军群对乌克兰首府基辅的攻击。
1941年9月，德军在攻占白俄罗斯的首府明斯克和乌克兰的基辅后，集中兵力向苏联首都莫斯科发动进攻。
首先，把北方，南方集团军群的部分兵力集中到中央集团军群。(北方集团军群在列宁格勒的攻势被遏制，始终无法突破苏军在列宁格勒接近地的防御，故将集团军群配属的大部分装甲师和摩托化师调往莫斯科方向。)
“台风”作战的计划，主要由德军最高统帅部和包克的中央集团军群协商制定，各项计划都由希特勒审定批准。德国情报机关对于莫斯科正前方部署的苏联红军部队的判断，准确性很高，但仍有不完善之处。它认为苏联红军的战斗序列是：在前方部署的是铁木辛哥的西方方面军的七个集团军，在它的南面是叶廖缅科的布良斯克方面军的两个集团军。对后方的苏联红军部队情况则一无所知。西方方面军的兵力估计为七十到一百个师，结果证明与实际兵力相差无几。首都莫斯科方向上匆忙建立起来的防线从空中是很容易查明的。
博克的任务是，在攻打莫斯科之前首先歼灭当面苏联军队。德军计划的基本内容是，以斯摩棱斯克-莫斯科这条线在中央做为基准线兵分两路进行钳形包围，两军将在苏联红军后方约八十英里的维亚兹马会合。
苏军方面
自7月起，苏联政府征用民工在莫斯科以西两道防线上急如星火地构筑工事。民工中有四分之三以上是妇女。前一道防线称做维亚兹马防线。它的最北端在奥斯塔什科夫以东约三十英里处，据瓦尔代山不远，中间穿过维亚兹马以西地区，最南端在基洛夫以南，全长二百余英里。后一道防线叫莫日艾斯克防线，在莫斯科以西约八十英里，自沃洛科拉姆斯克至提赫文，长约一百六十英里。此外，在莫斯科以西还有四道弧形防线。
同时，苏联从中亚，远东抽调兵力保卫莫斯科。(由于确切情报得知日本在远东地区认定的主要对手是美国而不是苏联，所以苏联方面朱可夫元帅从远东地区调集大量部队巩固首都莫斯科的防御)
另外，苏联还使用坦克伏击战，这是由卡图科夫首次提出的，主要在姆岑斯克附近进行的。实时证明坦克伏击战还是很有用的，卡图科夫为巩固图拉防线赢得了时间，并削弱了古德里安对莫斯科南部的攻势。
