Hệ thống thị giác hay hệ thị giác bao gồm cơ quan cảm giác (mắt) và một phần của hệ thống thần kinh trung ương giúp sinh vật có khả năng xử lý chi tiết thị giác như thị giác, cũng như cho phép hình thành một số chức năng phản ứng hình ảnh không phải là hình ảnh. Nó phát hiện và giải thích thông tin từ ánh sáng khả kiến (có thể nhìn thấy loài đó) để "xây dựng một hình ảnh thể hiện" môi trường xung quanh. Hệ thống thị giác thực hiện một số nhiệm vụ phức tạp, bao gồm tiếp nhận ánh sáng và hình thành các biểu diễn một mắt, các cơ chế thần kinh tạo ra thị giác hình nổi, xác định và phân loại các đối tượng thị giác, đánh giá khoảng cách đến và giữa các vật thể, nhận thức chuyển động, cơ thể hướng dẫn chuyển động liên quan đến các đối tượng nhìn thấy, tầm nhìn màu sắc, và nhiều hơn nữa. Mặt tâm lý của việc cung cấp thông tin thị giác được gọi là nhận thức thị giác, thiếu nhận thức này được gọi là mù. Các chức năng thị giác không hình ảnh, độc lập với nhận thức thị giác, bao gồm phản xạ ánh sáng đồng tử (PLR), quang hóa sinh học và những thứ khác.Bài viết này chủ yếu mô tả hệ thống thị giác của động vật có vú, đặc biệt là con người, mặc dù các loài động vật khác có hệ thống thị giác tương tự (xem thị giác của chim, thị giác ở cá, mắt nhuyễn thể và thị giác của bò sát).