核膜(かくまく、英: nuclear membrane)は、真核生物の核を細胞質から隔てている生体膜を指す。内膜と外膜からなる二重の脂質二重膜構造をとり、外膜は小胞体とつながっている。内膜の内側 (核質側) にはラミンからなる中間径フィラメントが格子状に裏打ち構造を形成し核の形態を保っている。内膜と外膜の間を核膜槽と呼ぶ。核膜に存在する核膜孔は多数の蛋白質からなる核膜孔複合体で構成され、核の内外を移動する物質の通り道となっている。
核膜は細胞分裂の際に一時消失することがあるが終期には再形成される。