Pesawat terbang supersonik atau pesawat supersonik adalah pesawat terbang yang dirancang untuk melebihi kecepatan suara setidaknya dalam beberapa konfigurasi penerbangan normal.
Sebagian besar pesawat supersonik saat ini adalah pesawat militer atau eksperimental. Sebagian besar dari mereka, termasuk pesawat tempur militer, yang dirancang untuk melebihi kecepatan suara hanya beberapa pesawat dalam beberapa penerbangan yang luar biasa, seperti pesawat pengintai militer SR-71 Blackbird dan transportasi sipil supersonik Concorde, dirancang untuk terbang terus menerus pada kecepatan di atas kecepatan suara.