Een verdedigingswerk is een bouwwerk waarmee de verdedigende partij in een conflict aanvallers probeert af te wenden. De toepassing van verdedigingswerken heeft in de loop der tijd op verschillende manieren plaatsgevonden en op vele verschillende schaalniveaus. De term verdedigingswerk wordt soms ook gebruikt in de beeldspraak, waarbij een gebied zich tegen natuurinvloeden verdedigt, zoals bij kustverdediging.
De ontwikkeling van verdedigingswerken is sterk afhankelijk van de ontwikkelingen van gevechtswapens. Aanvankelijk werden nederzettingen lokaal verdedigd door middel van houten palen en later stenen muren. Toen de muren niet meer voldeden, omdat zij de kanonskogels niet konden weerstaan, werden grachten gegraven en aarden wallen opgeworpen. Linies om grotere gebieden te verdedigen werden in de oudheid door de Romeinen en Chinezen toegepast en deden hun herintrede na de renaissance. Tanks en vliegtuigen maakten de vestingwerken bij steden minder krachtig, waardoor nog grotere linies werden opgeworpen, met zware bunkers. De toekomst van verdedigingswerken moet waarschijnlijk in de ruimte gezocht worden.