Thorvaldsens Museum er et kunstnermuseum i København ved siden av Christiansborg. Museet ble oppført i årene 1839–1848 etter en offentlig innsamling i 1837 og er tegnet av Michael Gottlieb Bindesbøll. Det åpnet 18. september 1848. Frisen utvendig skildrer Thorvaldsens hjemkomst fra Roma i 1838. Den ble opprinnelig laget av maleren Jørgen Sonne, men ble etter hvert så skadet av eksos og annen forurensning, at man i 1949-59 fikk den trukket ut av muren og erstattet av en kopi laget av Axel Salto.
Thorvaldsen døde fire år før museet sto ferdig. En uke før museet slo dørene opp for publikum, ble kisten hans overflyttet fra Vor Frue Kirke i København til gravkammeret som ligger i museets indre gård.
Museet inneholder en rekke av Thorvaldsens verker som originalmodeller, gipsmodellene som ble brukt til å fremstille de endelige marmor- og bronsestatuene og -relieffene som er utstilt i museet. I tillegg til statuer og relieffer, inneholder museet en rekke malerier, tegninger og grafiske trykk av andre kunstnere, som Thorvaldsen samlet i sin levetid. Museet oppbevarer også en rekke av Thorvaldsens personlige effekter og klær som han brukte til daglig.