웹 서비스(영어: Web Service)는 네트워크 상에서 서로 다른 종류의 컴퓨터들 간에 상호작용을 하기 위한 소프트웨어 시스템이다. 웹 서비스는 서비스 지향적 분산 컴퓨팅 기술의 일종이다. 웹 서비스 프로토콜 스택은 SOAP, WSDL, UDDI 등으로 이루어진다. 모든 메시징에 XML이 사용되어 상호운용성이 높다.
기존의 분산 컴퓨팅 기술들인 CORBA, DCOM과 비교했을 때 주된 차이점은 다음과 같다.
웹 서비스라는 명칭을 가지고 있지만 월드 와이드 웹과 혼동하여서는 안된다. 월드 와이드 웹은 사람과 컴퓨터 간의 상호작용을 위한 시스템인데 반해, 웹 서비스는 컴퓨터와 컴퓨터 간의 상호작용을 위한 시스템이다.