미국-이란 외교 관계는 1979년 이란 혁명 이후 긴장과 대립으로 특징지어지는 국제관계의 주요 이슈이다. 두 국가 간의 외교적 단절과 경제 제재, 핵 협상 등은 중동 지역의 정치 구도에 광범위한 영향을 미쳐왔다.
이란 혁명 이전 미국과 이란은 전략적 동맹국이었으나, 1979년 혁명으로 호메이니 지도자가 정권을 장악하면서 관계는 급속도로 악화되었다. 같은 해 미국 대사관 인질 사건으로 양국 외교 관계는 완전히 단절되었고, 이후 1980년대 이란-이라크 전쟁에서 미국의 이라크 지지, 1988년 이란항공기 격추 사건 등으로 대립은 심화되었다. 2000년대에는 조지 W. 부시 행정부가 이란을 '악의 축'으로 명명하며 강경 정책을 펼쳤고, 이란의 핵 개발 의혹은 양국 관계의 핵심 갈등으로 대두되었다.
2015년 오바마 행정부는 이란과 국제사회 간의 포괄적 핵합의(JCPOA)를 체결하여 관계 개선의 가능성을 열었다. 그러나 2018년 트럼프 대통령이 JCPOA에서 일방적으로 탈퇴하고 이란에 대한 경제 제재를 강화하면서 긴장이 고조되었다. 드론 공격 및 유조선 나포 사건 등 무력 충돌 위험이 증가했고, 바이든 행정부 출범 이후에도 협상 재개를 둘러싼 논의가 진행 중이다.
미국-이란 관계의 근본적 원인은 체제의 차이, 지역 패권 경쟁, 핵 문제를 둘러싼 신뢰 부족에 있다. 이란은 자국의 핵 주권을 주장하고 미국의 개입 정책을 거부하며, 미국은 이란의 핵 개발을 국제 안보 위협으로 간주한다. 양국 관계의 개선은 중동의 안정성과 국제 에너지 가격, 테러 조직 대응 등 글로벌 현안과도 직결되어 있다.