武田氏（たけだし）は、平安時代末から戦国時代の武家。本姓は源氏。家系は清和源氏の一流・河内源氏の一門、源義光を始祖とする甲斐源氏の宗家である。安芸国・若狭国に分派が存在し、上総国には庶流があった。
武田氏の祖は、後世の当主からは河内源氏の棟梁・源頼義の三男源義光（新羅三郎義光）と位置づけられている。河内源氏を称した源頼信は長元2年（1029年）に甲斐守に任官し、頼義、義光と継承される。頼義までは在京で現地へは赴いていないと考えられているが、義光は初めて甲斐へ着任し土着した人物とも言われ、山梨県北杜市須玉町若神子の若神子城は義光の在所であったとする伝承がある。1981年（昭和56年）の発掘調査では出土遺物が確認されるものの義光の在所とする確定的な証拠は発見されず、また古代甲斐における国衙が八代郡であることからも義光の入国は疑問視されている。また、甲斐守任官についても否定的意見がある（秋山敬による）。
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現在では昭和43年に志田諒一が『勝田市史』において発祥を義光の子である源義清（武田冠者）が常陸国那珂郡武田郷（現・茨城県ひたちなか市武田、旧勝田市）において武田姓を名乗ったとする説が提唱され、以来定説として支持されている。大治5年（1130年）に義清の嫡男清光の乱暴が原因で父子は常陸を追放され、甲斐国へ配流されたという。配流先は巨摩郡市河荘（山梨県市川三郷町、旧市川大門町）のであるとされているが、現在の昭和町西条とも考えられている。
義清父子は八ヶ岳山麓の逸見荘へ進出し、子孫は甲府盆地の各地へ土着して諸氏が分出した。清光は逸見（へみ）姓を名乗り武田を称した形跡は無いが、義清の孫にあたる信義は元服の際に武田八幡宮において武田を称したという。鎌倉時代には御家人となって駿河守護に任命された。その子の信光は甲斐・安芸守護にも任ぜられ、武田氏が甲斐、安芸で繁栄する基礎を築いた。
河内源氏の名族の一つとして戦国時代には戦国大名化し、武田晴信（信玄）の頃には領国拡大し中央の織田・徳川勢力に対抗するが勝頼期には領国の動揺を招いて宗家は滅亡し、江戸時代にはわずかに庶家が残った。
家宝は御旗（後冷泉天皇から下賜された日章旗）・楯無（楯無の鎧、源頼義が御旗とともに授けられたという）。