근육 주사(筋肉注射, 영어: intramuscular injection)는 근육에 놓는 주사를 말한다. 의학에서 근육주사는 약제를 투여하는 여러 방법 중 하나이며, 적은 양을 투여하는 약제에 사용된다. 약제는 화학적 성질에 따라, 빨리 흡수되기도, 천천히 흡수되기도 한다. 근육 주사는 종종 삼각근, 외측광근, 측둔근, 배둔근에 놓는다.
둔근이 사용되었으면, 주사는 좌골신경의 손상을 피하기 위해 엉덩이의 윗쪽, 바깥쪽 사분면에 놓아야 한다. 주사를 너무 자주 놓거나 부적절한 방법으로 놓으면 주사 섬유증이 생길 수 있다.
혈소판 감소와 응혈이상은 근육 주사의 사용금지사유가 되는데, 이는 혈종을 초래할 수 있기 때문이다.
종종 근육 주사로 투여되는 약제의 예를 들면 다음과 같다.
추가로, 일부 백신은 근육 주사로 투여된다.
혈소판 농축 혈장 주사도 근육 주사로 투여될 수 있다.