Khatulistiwa (dari Arab: خط الاستواء, rumi: khaṭ al-istiwā', lit. 'garisan tengah' ) ialah satu bulatan khayalan yang dilukis membahagikan planet Bumi kepada dua hemisfera (Hemisfera Utara dan Hemisfera Selatan) yang sama jarak dari kedua-dua kutub planet atau objek astronomi yang lain. Garisan lintang khatulistiwa ialah 0°. Panjangnya khatulistiwa ialah kira-kira 40,075.0 kilometer, atau 24,901.5 batu.
Khatulistiwa merupakan salah satu daripada lima bulatan latitud yang utama, berdasarkan hubungan antara putaran Bumi dengan satah orbit yang menyelilingi matahari. Selain itu, khatulistiwa ialah garisan latitud tunggal yang juga merupakan bulatan besar. Dalam pergerakan bermusim melintasi langit, matahari lalu secara langsung di atas khatulisiwa sebanyak dua kali setahun pada ekuinoks Mac dan September. Di kawasan khalistiwa, sinar matahari adalah serenjang dengan permukaan bumi pada kedua-dua tarikh tersebut.
Tempat-tempat yang berhampiran dengan khalistiwa mengalami kadar matahari terbit dan matahari terbenam yang paling cepat di dunia, dengan masa hanya beberapa minit. Tempat-tempat tersebut mempunyai jangka siang/malam yang lebih kurang sama setiap hari pada sepanjang tahun, berbanding dengan tempat-tempat yang terletak lebih di utara atau selatan.