上野戦争（慶応4年5月15日（1868年7月4日））は、戊辰戦争の戦闘の1つ。
江戸上野（東京都台東区）において彰義隊ら旧幕府軍と薩摩藩、長州藩を中心とする新政府軍の間で行われた戦いである。
慶応4年（1868年）、鳥羽・伏見の戦いで旧幕府軍が新政府軍に敗れると、徳川慶喜は大坂城を脱出して江戸の上野寛永寺大滋院にて謹慎し、新政府軍は東征軍を江戸へ向かって進軍させた。
江戸城では主戦派の小栗忠順や榎本武揚らと恭順派とが対立するが、慶応4年3月13日（1868年4月5日）に新政府軍の大総督府参謀である薩摩藩の西郷隆盛と旧幕府陸軍総裁の勝海舟が会談し、徳川慶喜の水戸謹慎と4月11日（5月3日）の江戸城の無血開城を決定して江戸総攻撃は回避された。
抗戦派の幕臣や一橋家家臣の渋沢成一郎、天野八郎らは彰義隊を結成した。
彰義隊は当初本営を本願寺に置いたが、後に上野に移した。旧幕府の恭順派は彰義隊を公認して江戸市内の警護を命ずるなどして懐柔をはかったが、徳川慶喜が水戸へ向かい渋沢らが隊から離れると彰義隊では天野らの強硬派が台頭し、旧新選組の残党（原田左之助が参加していたといわれる）などを加えて徳川家菩提寺である上野の寛永寺（現在の上野公園内東京国立博物館）に集結して、輪王寺公現入道親王（後の北白川宮能久親王）を擁立した。
大村益次郎新政府軍は長州藩の大村益次郎が指揮した。
大村は海江田信義ら慎重派を制して武力殲滅を主張し、上野を封鎖するため各所に兵を配備してさらに彰義隊の退路を限定する為に神田川や隅田川、中山道や日光街道などの交通を分断した。
大村は三方に兵を配備し、根岸方面に敵の退路を残して逃走予定路とした。
西郷隆盛作戦会議では、西郷隆盛は大村の意見を採用したが、薩摩軍の配置を見て「皆殺しになさる気ですか」と問うと、大村は「そうです」とにべもなく答えたという。
池波正太郎が日本史探訪において述べたところでは、大村は薩摩藩兵が気に入らず前述の布陣を敷き、問い詰めたのは桐野利秋になっている。
四斤山砲5月15日（7月4日）、新政府軍側から宣戦布告がされ、午前7時頃に正門の黒門口（広小路周辺）や即門の団子坂、背面の谷中門で両軍は衝突した。
戦闘は雨天の中行われ、北西の谷中方面では藍染川が増水していた。
新政府軍は新式のスナイドル銃の操作に困惑するなどの不手際もあったが、加賀藩上屋敷（現在の東京大学構内）から不忍池を越えて佐賀藩のアームストロング砲や四斤山砲による砲撃を行った。
彰義隊は東照宮付近に本営を設置し、山王台（西郷隆盛銅像付近）から応射した。
アームストロング砲西郷が指揮していた黒門口からの攻撃が防備を破ると彰義隊は寛永寺本堂へ退却するが、団子坂方面の新政府軍が防備を破って彰義隊本営の背後に回り込んだ。
午後5時には戦闘は終結、彰義隊はほぼ全滅し、彰義隊の残党が根岸方面に敗走した。
戦闘中に江戸城内にいた大村が時計を見ながら新政府軍が勝利した頃合であると予測し、また彰義隊残党の敗走路も大村の予測通りであったとされる。
戦いの結果、新政府軍は江戸以西を掌握した。この戦いに敗戦した彰義隊は有志により輪王寺宮とともに隠棲し、榎本武揚の艦隊に乗船し、平潟港（現茨城県北茨城市）に着船。春日左衛門率いる陸軍隊等、一部の隊士はいわき方面で、残る隊士は会津へと落ち延びた。
戊辰戦争の前線は関東の北の要塞であった宇都宮や、旧幕府勢力が温存されていた北陸、東北へ移った。
戦闘の際生じた火災で、寛永寺は根本中堂など主要な伽藍を焼失、壊滅的な打撃を受けた。
戦闘が行われた黒門は荒川区の円通寺に移築されており、弾痕の残った柱などが保存されている。