江南机器制造总局简称江南制造局或江南制造总局，又称作上海机器局，是清朝洋务运动中成立的近代军事工业生产机构，为晚清中国最重要的军工厂，是清政府洋务派开设的规模最大的近代军事企业。江南机器制造总局早期厂房也是近代最早的新式工厂之一。为江南造船厂的前身，同时也是近代中国最大的军火工厂。
2018年1月，入选第一批中国工业遗产保护名录。
成立1865年6月苏淞太道丁日昌呈禀李鸿章。海关通事唐国华，曾留学外洋，因事收监。总税务赫德（Robert Hart）为其求情，董事郭德炎与同案革职之张灿，秦吉等，集资四万两，买下一西人所有之虹口铁厂（在虹口地方的美国旗记铁厂，Thos Hunt&Co.），用以赎罪。旗记铁厂由美国人科而(T.J.Falls）所设，因其曾为清军制造大炮之类的军器，为其他外人所排斥，因此他想将该厂出售。
清廷原即有意收购该厂，但洋人开价十万两以上，因此以往没有成交。官价与民价相差如此之大，古今皆然。
在买下后，并已试造十二磅铜制开花炮四尊，开往凤凰山军营试放。该厂可修造大小铁船，开花炮，洋枪等，为上海洋泾浜地区（此即洋泾浜一语的原始发源地，原为一道小河，现已填起，今延安东路一带），外国铁厂最大者。其正式收购时间在1865年6月。
该机构成立于1865年9月20日的上海，由曾国藩规划，后由李鸿章实际负责，是李鸿章在上海创办的规模最大的洋务企业。它不断扩充，先后建有十几个分厂，雇用工兵2800人，能够制造枪炮、弹药、轮船、机器，还设有翻译馆、广方言馆等文化教育机构。但是，它在管理上仍然存在着浓厚的衙门习气。
管理运作江南机器制造总局是自强运动几个兵工厂中，规模最大、预算最多的一个，除了开设当年投资约25万两的费用之外，其后早期主要经费来自于淮军的军费，后来1867年时曾国藩获得许可从上海海关取得百分之十的关税作为制造局的经费，1869年又提高到百分之二十，这相当于每年有至少40万两以上的经费。
制造局最高领导人是督办，曾国藩、左宗棠、张之洞、容闳等人均曾担任，但晚清大多时期是由李鸿章担任，督办以下为行政主管，早期由李鸿章选任冯焌光和沈保靖为行政主管，并由上海道台（1865年时为丁日昌）加以兼督，实际的机械管理方面的工作则多由西方人负责，例如早期的首席工程师霍斯（T．F．Falls）为美国人。
江南制造局底下雇用了大量的中国工人，包括满人和汉人，在其中操作及学习机器，因其专业技能，当时工人的薪水是一般城市中苦力的4-8倍。这些工人成为中国近代最早形成的一批技术工人。
每支步枪的成本高达17.4两，而外国产品成本仅为10两左右。
文化影响江南机器制造局除了机械的制造之外，另附设有广方言馆（即语言学校，原设于1863年，1869年并入江南制造局）翻译馆以及工艺学堂，用以介绍西方知识，以及培养语言和科技人才，在1868年-1907年之间，译书达160种，除以军事科技为主之外，旁及地理、经济、政治、历史等方面的书籍，其所翻译书籍的水准，被认为超过晚清数十年其他翻译书籍的质量。对于晚清的知识分子吸收西方知识产生很大的影响。
140年前，它的出现及后来的崛起，开了我国近代化军事及民族工业与其它诸项文化事业之先河。