Uměleckohistorické muzeum (německy Kunsthistorisches Museum, zkráceně také KHM) ve Vídni patří mezi nejvýznamnější muzea umění v Evropě.
V hlavní budově v Hofburgu jsou umístěna následující oddělení: obrazová galerie (Gemäldegalerie), egyptsko-orientální sbírka (Ägyptisch-Orientalische Sammlung), antická sbírka (Antikensammlung), sbírka uměleckých předmětů města Vídně (Kunstkammer Wien), kabinet mincí (Münzkabinett), Císařská klenotnice ve Vídni (Kaiserliche Schatzkammer) a knihovna.
V části Hofburgu zvané Neue Burg sídlí Efezské muzeum (Ephesos Museum), sbírka starých hudebních nástrojů (Sammlung alter Musikinstrumente), dvorní lovecká sbírka a zbrojnice (Hofjagd- und Rüstkammer) a archiv muzea.
Organizačně jsou k muzeu přičleněny i následující instituce: Rakouské muzeum divadla v Lobkovickém paláci (Österreichische Theatermuseum im Palais Lobkowitz), Muzeum světa ve Vídni (Das Weltmuseum Wien, do roku 2017 v rekonstrukci), Theseův chrám ve Volksgarten u Hofburgu a Muzeum kočárů (Wagenburg) v Schönbrunnu. Mimo Vídeň patří k muzeu rovněž habsburské sbírky na zámku Ambras u Innsbrucku.
Podnět k vybudování instituce dal císař František Josef I. V rámci sanace městských hradeb Vídně vznikala na jejich místě ve 2. polovině 19. století výstavná okružní třída Ringstraße. Budova Uměleckohistorického musea s protilehlým Přírodovědným muzeem (Naturhistorisches museum Wien) měly vytvářet jednotný komplex v rámci rozšířeného císařského paláce Hofburgu. Návrhem byl pověřen v té době již renomovaný německý architekt Gottfried Semper, asistoval mu Karl von Hasenauer. Stavba probíhala v letech 1872–1891. Obě muzea, od jejichž přímého propojení s císařským palácem bylo nakonec upuštěno, byla slavnostně otevřena 17. října 1891. Budovy byly vystavěny v neorenesančním stylu inspirovaném italskou renesancí. Uměleckohistorické muzeum má obdélníkový půdorys o délce 60 metrů. Fasáda byla zhotovena z pískovce. Interiér budovy je bohatě zdobený, vykládaný mramorem, zdobený štuky, zlatem a dekorativní výmalbou interiérů.
Sbírku postupně vytvářeli příslušníci habsburského rodu. Jedním z prvních sběratelů byl Ferdinand II. Tyrolský, syn císaře Ferdinanda I. Jeho sbírka více než tisíce portrétních miniatur je vystavena v numismatickém oddělení muzea. Velkou sbírku obrazů shromáždil v Praze císař Rudolf II. Do Vídně se jí však dostala jen malá část, protože velké množství artefaktů a obrazů si odvezli jako válečnou kořist v roce 1648 Švédové. Větší část sbírky je rozptýlena po celé Evropě. Vlastním zakladatelem dnešní obrazové sbírky je arcivévoda Leopold I. Vilém (1614–1662). Její hlavní část, která na konci arcivévodova života čítala kolem 1400 obrazů, nakoupil v době, kdy byl místodržícím španělského krále Filipa IV. v Nizozemsku. Leopold také nechal ke sbírce vypracovat tištěný inventář. V omezené míře rozšiřoval obrazovou sbírku císař Leopold I. V jeho době se do Vídně dostaly zejména díla florentského renesančního malířství (mj. Raffaelova Madona v zeleni) nebo portréty od Diega Velázqueze.
Až do doby císaře Karla VI. byla habsburská obrazová sbírka rozptýlena na více místech. Karel VI. nechal pro potřeby obrazárny upravit prostory vídeňského paláce Stallburgu a sbírku soustředil v něm. Za Josefa II. byla obrazárna přestěhována do zámku Belveder. Roku 1783 byl vydán katalog sbírky v němčině a francouzštině, obrazy byly rozděleny podle jednotlivých uměleckých škol a v duchu josefinismu opatřeny jednotnými rámy. Galerie byla třikrát týdně přístupná veřejnosti. V roce 1891 byla galerie otevřena ve stávajících prostorách. Zároveň začala vycházet ročenka, ve které byly publikovány vědecké studie týkající se nejen obrazového fondu muzea (v současnosti pod názvem Jahrbuch des Kunsthistorischen Museums).