En transitiv relation i matematiken är en binär relationR för en mängdX för vilken det alltid gäller att om "a är relaterad till b" och "b är relaterad till c", så gäller även att "a är relaterad till c". Med matematisk notation gäller alltså:
Exempelvis är relationen "(hel)syskon till" transitiv, men inte relationen "halvsyskon till". Ett matematiskt exempel är relationen "mindre än". Om a är mindre än b och b är mindre än c så är a mindre än c.