Cat air (bahasa Inggeris: watercolour mengikut ejaan British atau watercolor mengikut ejaan Amerika), juga aquarelle (perancis, pengecil Latin aqua "air") ialah suatu kaedah lukisan di mana cat dihasilkan daripada pigmen warna yang tergantung dalam larutan berasaskan air. Cat air merujuk kepada kedua-dua medium dan karya seni yang dihasilkan daripada pengunaan cat tersebut. Aquarelle yang dicat dengan air larut berwarna dakwat berwarna larut air dan bukannya cat air jenis moden dipanggil "aquarellum atramento" (bahasa Latin: "aquarelle dibuat dengan tinta") oleh pakar seni, namun istilah ini semakin kurang digunakan.[1][2]
Bahan sokongan yang paling biasa digunakan untuk melukis dengan cat air adalah kertas. Bahan sokongan lain termasuk papirus, kertas kulit kayu, plastik, velum, kulit haiwan, kain, kayu dan kanvas. Kertas yang khusus digunakan untuk cat air kertas sering dibuat sepenuhnya atau sebahagiannya daripada kapas yang memberikan kertas tersebut tekstur yang baik dan mengurangkan gangguan ketika basah.[3] Cat air biasanya bersifat lutcahaya dan tampak seakan bercahaya kerana pigmen warna ditetapkan dalam bentuk yang tulen dengan beberapa bahan pengisi yang mengaburkan pigmen tersebut. Cat air juga boleh dibuat kabur dengan menambah pigmen zink oksida.