Masa cząsteczkowa – masa: jednej cząsteczki związku chemicznego (np. O2, H2O) formalnej jednostki danego związku (np. NaCl o budowie jonowej, a nie cząsteczkowej) jednego innego indywiduum chemicznego (np. jonu CH3COO−).
Jednostką masy cząsteczkowej w układzie SI jest kilogram, jednak znacznie powszechniej jest ona wyrażana za pomocą jednostki masy atomowej, równej 1/12 masy atomu izotopu węgla 12C i oznaczanej symbolem „u” lub „Da” (dalton).
Masę cząsteczkową nazywano dawniej ciężarem cząsteczkowym (jest to obecnie niezalecane).
W praktyce, w związku z trudnościami technicznymi w wyrażaniu rzeczywistych mas cząsteczkowych, stosuje się tak zwane względne masy cząsteczkowe, obliczane jako suma względnych mas atomowych tworzących ją atomów. Względna masa cząsteczkowa jest wielkością bezwymiarową, którą należy rozumieć jako wielokrotność 1/12 masy atomu izotopu węgla 12C.
W przypadku populacji cząsteczek o różnej masie cząsteczkowej (np. polimerów, mieszanin gazów) stosuje się pojęcie średniej masy cząsteczkowej (zwanej również molową).