En astronomie, le catalogue Messier est un catalogue astronomique d'objets d'aspect diffus créé en 1774 par Charles Messier afin d'aider les chercheurs de comètes à ne pas confondre celles-ci avec divers objets diffus dont la nature était alors inconnue (galaxies, divers types de nébuleuses et amas d'étoiles) mais fixes par rapport aux étoiles. Charles Messier avait en effet lui-même été victime d'une telle méprise, assimilant par erreur la Nébuleuse du Crabe à la comète de Halley, dont il attendait le retour dans cette région du ciel (la constellation du Taureau). C'est d'ailleurs pour cette raison que la Nébuleuse du Crabe est le premier objet du catalogue Messier (M1).
La première publication du catalogue date de 1774 et regroupait les 45 premiers objets. Le catalogue final, qui comprenait 103 objets, fut achevé en 1781 et publié en 1784 dans le périodique Connaissance des Temps. Les objets M104 à M110, furent découverts par Messier ou son ami Pierre Méchain après la publication de 1781. Ils ne furent ajoutés au catalogue que bien plus tard, le dernier ayant été ajouté en 1966 par Kenneth Glyn Jones.
Actuellement, ce catalogue n'est plus utile aux chercheurs de comètes, mais répertorie la plupart des plus beaux objets du ciel profond accessibles avec des instruments d'astronomes amateurs. Les numéros du catalogue Messier, notés M1 à M110, continuent d'être utilisés pour ces objets, bien que d'autres noms soient également très usités (par exemple Nébuleuse du Crabe en lieu et place de M1). De nombreux autres catalogues astronomiques ont par la suite été établis, conférant aux objets du catalogue Messier nombre d'autres dénominations. Ainsi la galaxie d'Andromède, voisine de notre Galaxie, s'appelle M31 dans le catalogue Messier et NGC 224 dans le catalogue NGC.
Les objets du catalogue Messier ont été établis depuis des observations réalisées en France métropolitaine. Ainsi, de nombreux objets notables situés à basse déclinaison ne sont pas inclus dans le catalogue. Les objets du catalogue Messier ne sont pas, loin de là, répartis uniformément sur la sphère céleste, nombre d'entre eux étant dans notre Galaxie, la Voie lactée et donc à proximité du plan galactique.
Du fait de leur répartition hétérogène, il n'existe pas d'objets du catalogue situés dans la bande d'ascension droite 21h 40m-23h 20m. Quand le Soleil est situé dans cette région du ciel, soit durant la seconde quinzaine du mois de mars, il est ainsi possible de voir la totalité de ces objets au cours d'une nuit. Ce fait a donné lieu à une compétition amicale, le marathon Messier, visant à observer le maximum voire la totalité des objets du catalogue en une nuit. Le premier à avoir réussi cette épreuve fur l'amateur Gerry Rattley dans la nuit du 23 au 24 mars 1985.