Khu phi quân sự, giới tuyến quân sự hay vùng phi quân sự (tiếng Anh: Demilitarized Zone, viết tắt DMZ) là khu vực, biên giới hoặc ranh giới nằm giữa hai hay nhiều lực lượng quân sự đối lập mà tại đó hoạt động quân sự không được phép tiến hành. Giới tuyến phi quân sự thông thường được hình thành bởi thỏa thuận song phương, đa phương hoặc hiệp định đình chiến, hiệp định hòa bình. Nói chung, giới tuyến phi quân sự nằm bao trùm lên đường kiểm soát và trên thực tế, hình thành biên giới giữa các quốc gia.Một số khu phi quân sự trở thành vùng bảo tồn thiên nhiên một cách không có chủ ý. Lý do là vùng đất này nguy hiểm cho các hoạt động của con người và vì thế không bị con người can thiệp hay săn bắn. Ví dụ tiêu biểu là Khu phi quân sự bán đảo Triều Tiên ở vĩ tuyến 38.Mặc dù có nhiều khu phi quân sự cũng là vùng trung lập mà không bên nào được phép kiểm soát cho dù là hành chính dân sự, vẫn có những trường hợp một khu vực phi quân sự được giao cho một bên kiểm soát toàn bộ, song không được triển khai quân sự trong vùng.Cũng có khi các bên tham chiến chấp nhận đặt ra một vùng phi quân sự cho dù tranh giành lãnh thổ vẫn chưa ngã ngũ. Khu phi quân sự này là phương tiện cho các hoạt động hòa bình như trao đổi ngoại giao, thiết lập toà án quốc tế, cứu trợ dân thường, v.v..