Στη γεωμετρία, το δεκαεξάγωνο (από τις ελληνικές λέξεις δεκαέξι και γωνία) είναι ένα οποιοδήποτε πολύγωνο σχήμα με 16 πλευρές και 16 κορυφές. Οι εσωτερικές γωνίες οποιουδήποτε δεκαεξαγώνου έχουν άθροισμα 2520 μοίρες (°). Το σύμβολο Schläfli του δεκαεξαγώνου είναι {16}.
Συνήθως ο όρος δεκαεξάγωνο αναφέρεται σε ένα κανονικό δεκαεξάγωνο, στο οποίο όλες οι πλευρές και όλες οι γωνίες είναι ίσες μεταξύ τους. Σε ένα τέτοιο δεκαεξάγωνο, οι εσωτερικές γωνίες είναι ίσες με ακριβώς 157,5° η καθεμιά.
Το εμβαδό (E) ενός κανονικού δεκαεξαγώνου με μήκος πλευράς α δίνεται από τη σχέση:
Το κανονικό δεκαεξάγωνο είναι δυνατό να κατασκευασθεί με κανόνα και διαβήτη:
Το κανονικό δεκαεξάγωνο είναι το πολύγωνο Πέτρι για πολλά πολύτοπα περισσότερων διαστάσεων, μερικά από τα οποία παρατίθενται παρακάτω σε ορθογώνιες προβολές: