מוזיאון אושוויץ בירקנאו הוא אתר זיכרון ומוזיאון באושוויינצ'ים שבפולין, והוא כולל את מחנה אושוויץ I ואושוויץ II בירקנאו. המוזיאון מוקדש לזכר הנרצחים בשני המחנות בזמן מלחמת העולם השנייה. המוזיאון ממלא מספר מטרות, ביניהן הוא מהווה מוסד לחקר השואה.
הרעיון להקים מוזיאון במחנה אושוויץ אושר על ידי הפרלמנט הפולני ב-2 ביולי 1947. שטח המוזיאון מכסה 191 דונמים, מתוכם כעשרים דונם של מחנה אושוויץ I והיתר של מחנה אושוויץ II. משנת 1979 מחנה אושוויץ התווסף לרשימת אתרי המורשת העולמית ומעל 25 מיליון איש ביקרו במוזיאון בו. משנת 1955 עד שנת 1990 המוזיאון נוהל על ידי אחד ממייסדיו שהיה אסיר במחנה בזמן השואה, קז'ימירז סמולן.
מספר המבקרים במוזיאון עולה משנה לשנה. בשנת 2006 לבדה ביקרו בו מעל מיליון אנשים מ-94 מדינות שונות: פולין (341,000), ארצות הברית (96,000), בריטניה (57,000), איטליה (51,000), גרמניה (50,200), צרפת (39,100), ישראל (37,200), דרום קוריאה (35,400), נורווגיה (30,600) וספרד (23,300). בשנת 2009 פקדו את האתר 1.3 מיליון מבקרים, ובשנת 2010 1.38 מיליון איש. בשנת 2011 ביקרו במוזיאון 1.4 מיליון נפשות מ-111 מדינות: פולין (610,000), בריטניה (82,000), איטליה (78,000), ישראל (62,000), גרמניה (58,000), צרפת (56,000), ארצות הברית (52,000), ספרד (46,000) ו-43,000 מבקרים מדרום קוריאה ומצ'כיה.
לאחר שברית המועצות השיבה את הבעלות על שטח המחנה לפולין, הפרלמנט הפולני הכריז שיוקם מוזיאון בשטחו ב-2 ביולי 1947. עם ההכרזה הוקמו המיצגים הראשונים בצריפים בהם שהו אסירי המחנה. בפולין הסטליניסטית, לזכר יום השנה השביעי לגירוש הראשון של אזרחים פולנים לשטח מחנה אושוויץ, אסירים לשעבר סייעו בהקמת המיצג. עם זאת, המיצג הושפע מהמלחמה הקרה ולצד הצגת תמונות של גטאות היהודים הוצגו תמונות של שכונות מצוקה מארצות הברית.
עם מותו של סטלין הוכנס למוזיאון מוצג חדש בשנת 1955, המוצג קיים עד היום. בשנת 1959, כל אומה שאיבדה אזרחים שנרצחו בשטח המחנה קיבלה היתר להציג מוצג משלה במוזיאון. עם זאת, קורבנות "חריגים" כגון הומוסקסואלים, עדי יהווה, צוענים וינישים לא קיבלו זכות זאת. מדינת ישראל לא קיבלה היתר להציג דבר במוזיאון על אף שרוב הנרצחים במוזיאון היו יהודים, זאת מאחר שהם לא היו בני הלאום הישראלי. רק באפריל 1968 הותר להציג לראשונה מיצג הנוגע לעם היהודי. בשנת 1979 האפיפיור יוחנן פאולוס השני ביקר באתר ופליטת פה שלו שהשוותה בין הנרצחים לצליבה עוררה מהומה גדולה.
בשנת 1962 הוקם אזור מסביב למחנה בירקנאו (ומשנת 1977 מסביב למחנה אושוויץ) לצורך שימור המחנה. בשנת 1967 נחנכה אנדרטת הזיכרון הגדולה ומשנת 1990 החלו לתלות במוזאון שלטי מידע.