La masa gravitatoria es la medida de la fuerza de atracción gravitatoria que experimenta una porción de materia básica dentro de un campo gravitatorio.
Aunque numéricamente idéntica a la masa inercial, conceptualmente difiere de esta. En el seno de la mecánica clásica resultó por mucho tiempo un misterio el por qué la masa gravitatoria era numéricamente igual a la masa inercial, de ahí que usualmente se hable simplemente de masa (sin especificar si se trata de la inercial o la gravitatoria), al ser ambas numéricamente idénticas.
La teoría de la relatividad general, al explicar el campo gravitatorio como un efecto de la curvatura del espacio-tiempo, aclaró que de hecho la masa gravitatoria tiene que coincidir numéricamente con la masa inercial.