Il cinema tridimensionale (noto anche come cinema 3-D o cinema stereoscopico) è un tipo di proiezione cinematografica, che grazie ad alcune specifiche tecniche di ripresa, fornisce una visione stereoscopica delle immagini. Per la corretta fruizione sono necessari accorgimenti tecnici sia per la proiezione (servono apparati aggiuntivi ai normali proiettori, e talvolta schermi appositi), che per la visione (occhiali)
I primi film 3-D, a partire dagli anni venti, sfruttavano il sistema dell'anaglifo. Dagli anni cinquanta, durante i quali il cinema tridimensionale ebbe la sua prima ampia diffusione, il sistema più diffuso sfrutta la tecnica della luce polarizzata. Un'altra tecnica moderna è invece quella che utilizza occhiali elettronici a cristalli liquidi.
Attualmente la proiezione stereoscopica viene applicata in prevalenza a film d'animazione, film d'azione o dove è più grande la necessità dell'"effetto speciale" per il coinvolgimento sensoriale del pubblico.