ระบบอวัยวะ (อังกฤษ: organ system) เป็นกลุ่มของอวัยวะที่ทำงานร่วมกัน ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมและสัตว์อื่น ๆ รวมทั้งมนุษย์ เช่น ระบบไหลเวียนโลหิตทำงานได้ดี, ระบบทางเดินหายใจ,ทำงานได้ดี ระบบประสาททำงานได้ดี เป็นต้น กลุ่มของระบบอวัยวะหลาย ๆ ระบบรวมกันประกอบเป็นสิ่งมีชีวิต (organism)

ระบบในร่างกายมนุษย์
ร่างกายมนุษย์ประกอบด้วยระบบต่างๆ มากมายเนื่องจากจัดเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีกลไกการทำงานที่สลับซับซ้อน การศึกษาระบบที่ทำงานเฉพาะเหล่านี้คือวิชากายวิภาคศาสตร์มนุษย์ ระบบอวัยวะในมนุษย์ยังสามารถพบได้ในสัตว์ชนิดอื่น ๆ อีกหลายชนิด

ระบบไหลเวียนโลหิต (Circulatory system) ทำหน้าที่สูบฉีดและลำเลียงเลือดมาจากและไปยังปอดและส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย โดยผ่านหัวใจ, เลือด, หลอดเลือด
ระบบทางเดินอาหาร (Digestive system) ทำหน้าที่ย่อยและดูดซึมอาหารโดยมีอวัยวะที่ทำหน้าที่เช่น ต่อมน้ำลาย, หลอดอาหาร, กระเพาะอาหาร, ตับ, ถุงน้ำดี, ตับอ่อน, ลำไส้, ไส้ตรง, และทวารหนัก
ระบบต่อมไร้ท่อ (Endocrine system) ทำหน้าที่ติดต่อสื่อสารภายในร่างกายโดยอาศัยฮอร์โมนซึ่งผลิตจากต่อมไร้ท่อ เช่น ไฮโปทาลามัส, ต่อมใต้สมอง, ต่อมไพเนียล, ต่อมไทรอยด์, ต่อมพาราไทรอยด์, และต่อมหมวกไต
ระบบปกคลุมร่างกาย (Integumentary system) ได้แก่ผิวหนัง, ผม, ขน, และเล็บ มีหน้าที่ปกคลุมร่างกาย ควบคุมอุณหภูมิภายในร่างกาย รับความรู้สึกจากภายนอก
ระบบน้ำเหลือง (Lymphatic system)เป็นโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับการขนถ่ายน้ำเหลืองระหว่างเนื้อเยื่อและกระแสเลือด ประกอบด้วย น้ำเหลือง, ต่อมน้ำเหลือง, และหลอดน้ำเหลือง ซึ่งทำหน้าที่ขนส่งน้ำเหลืองนั้นจัดว่าอยู่ในระบบภูมิคุ้มกัน (Immune system) ซึ่งมีหน้าที่ต่อต้านสารก่อโรคโดยเม็ดเลือดขาว, ต่อมทอนซิล, ทอนซิลคอหอย (adenoid) , ต่อมไทมัส และม้าม
ระบบกล้ามเนื้อ (Muscular system) เกี่ยวกับการเคลื่อนไหวโดยใช้การยืดหดของกล้ามเนื้อ
ระบบประสาท (Nervous system) ทำหน้าที่รวบรวม ขนส่ง และประมวลข้อมูลจากสมอง, ไขสันหลัง, และเส้นประสาท
ระบบสืบพันธุ์ (Reprodutive system) ประกอบด้วยอวัยวะสืบพันธุ์ แบ่งเป็นของเพศชายและเพศหญิง เพศหญิง รังไข่, ท่อนำไข่, มดลูก, ช่องคลอด, ต่อมน้ำนม, เพศชาย อัณฑะ, หลอดนำอสุจิ, ถุงน้ำอสุจิ, ต่อมลูกหมาก, และองคชาต ทำหน้าที่ในการสืบพันธุ์
ระบบทางเดินหายใจ (Respiratory system) ประกอบด้วยอวัยวะที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับการหายใจ เช่น คอหอย, กล่องเสียง, ท่อลม, หลอดลม, ปอด, และกะบังลม
ระบบโครงกระดูก (Skeletal system) ค้ำจุนและป้องกันโครงสร้างอื่น ๆ ด้วยกระดูก, กระดูกอ่อน, เอ็น และเอ็นกล้ามเนื้อ
ระบบขับถ่ายปัสสาวะ (Urinary system) ไต, ท่อไต, กระเพาะปัสสาวะ, และท่อปัสสาวะซึ่งทำหน้าที่ในการขับของเสียออกจากร่างกาย และปรับสมดุลน้ำ แร่ธาตุ