Герцогство Саксен-Альтенбург (нем. Herzogtum Sachsen-Altenburg) — немецкое герцогство, одно из эрнестинских княжеств, существовавшее в периоды с 1602—1672 и 1826—1918 годов. Герцогство состояло из двух частей, разделенных между собой княжеством Рёйсс (младшей линии).
Изначально территория Саксен-Альтенбурга входила в состав различных тюрингенских государств, переходя из рук в руки то в виде приданого, то по договорам о разделе. В 1485 году Альтенбург, выделившийся к тому времени в особое государство, перешел во владение Альбертинской линии Веттинов, а в 1554 году — Эрнестинской линии Веттинов. В 1572 году после раздела в Эрфурте, Альтенбург вошел в состав образованного из Эрнестинских земель герцогства Саксен-Веймар.
В 1602 году умер герцог Саксен-Веймара Фридрих Вильгельм I, у которого осталось 4 малолетних сына, последний из которых, Фридрих Вильгельм, родился через 8 месяцев после смерти отца. Поскольку самому старшему, Иоганну Филиппу, было всего 5 лет, опеку над наследниками взял на себя младший брат умершего герцога, Иоганн III. Почти сразу дядя лишил племянников наследства, забрав себе герцогство, но в итоге все же был вынужден разделить его, оставив себе территорию с Веймаром, а сыновьям Фридриха Вильгельма он выделил герцогство Саксен-Альтенбург. Регентами над малолетними правителями стал саксонский курфюрст Кристиан II, а после его смерти — его младший брат и новый курфюрст Иоганн-Георг I.
В 1618 году старший наследник, Иоганн Филипп, был объявлен совершеннолетним и приступил к управлению герцогством, а также стал опекуном младших братьев и основателем новой династии. Братья стали его соправителями, однако двое из них: Фридрих и Иоганн Вильгельм вскоре умерли, не оставив детей. Формальным соправителем остался Фридрих Вильгельм, но фактически Иоганн Филипп удерживал в своих руках всю полноту власти до самой смерти.
В 1638 году умер бездетным герцог Саксен-Эйзенаха Иоганн-Эрнст, из-за чего пресеклась Саксен-Эйзенахская линия Веттинов. Было решено разделить её земли между Саксен-Веймаром и Саксен-Альтенбургом, и по договорённости с герцогом Саксен-Веймара Вильгельмом, Саксен-Альтенбургу перешли Кобург, Бад-Родах, Рёмхильд, Хильдбургхаузен и Нойштадт-Кобург. Это прибавление было оформлено уже после смерти Иоганна Филиппа, который не оставил наследников мужского рода, однако изъявил желание, чтобы в том случае, если полностью пресечётся мужская линия семьи, линия, идущая от его единственной дочери Елизаветы Софии, стала основной наследницей Саксен-Альтенбургской ветви.
После этого Фридрих Вильгельм смог самостоятельно править в герцогстве. В 1660 году было разделено графство Хеннеберг и от этого раздела Фридрих Вильгельм получил Майнинген, Темар и Берунген. Спор с Саксен-Веймарской линией касательно прав на те или иные земли продолжался до самой его смерти в 1669 году.