Een stoommachine is een soort motor (of, in bredere zin een soort machine) die de energie van hete, onder druk staande stoom voor een deel omzet in mechanische arbeid, door de stoom in een of meer zuigers te laten expanderen en de expansie-arbeid op een vliegwiel over te brengen.

De uitvinding van de (industriële) stoommachine markeerde het begin van de industriële revolutie; voor het eerst was arbeidsvermogen overal realiseerbaar om machines aan te drijven, waar voor die tijd met handkracht, trekdieren, watermolens en windmolens moest worden gewerkt. De stoomlocomotief is een bekende toepassing van de stoommachine.

Zuigerstoommachines worden tegenwoordig eigenlijk niet meer gebruikt; waar behoefte is aan een onafhankelijke krachtbron is een stoomturbine, dieselmotor, benzinemotor of aggregaat vrijwel altijd efficiënter, goedkoper, minder vervuilend en/of lichter. Wel worden ze nog als modelspeelgoed verkocht en zijn er in veel industriemusea nog prachtige en werkende exemplaren te bewonderen.