מרחב ארבע-ממדי הוא מרחב שלו ארבעה ממדים, בשונה מהמרחב המוכר שלו שלושה ממדים. המונח מרחב ארבע-ממדי מציין ארבעה ממדים זהים בתכונותיהם. מספר עצמים תאורטיים נהגו בארבעה ממדים, בהם הכללות של עצמים משניים ושלושה ממדים: טסרקט הוא הכללה ארבע-ממדית של קובייה תלת ממדית, כפי שקובייה היא הכללה של ריבוע דו-ממדי.