柴壁之战是一场中国十六国时代战役，战事发生于402年，源于后秦主动进攻北魏，北魏军队进行反击并围困后秦军于柴壁。战事最终以北魏获胜，尽俘柴壁秦军告终。

后秦皇帝姚兴在394年即位后不久即消灭前秦残余势力，又在399年攻下东晋所领的洛阳，次年又击败乞伏干归，更逼令其归降后秦。401年，后秦围攻后凉，凉王吕隆被逼请降，而其时西凉李皓、南凉秃发利鹿孤及北凉沮渠蒙逊都向后秦朝贡，后秦国力大盛，威服关中及秦陇。北魏于395年在参合陂之战中大败后燕，次年后燕帝慕容垂去世后更加主动侵燕，直至398年已全占后燕河北土地，后燕只得退守辽东，北魏遂入主中原。两国于是在北方鼎立。

北魏曾经派北部大人贺狄干带着一千匹马向后秦请婚，不过姚兴以魏帝拓跋圭已经立了慕容皇后为由拒绝，并留下贺狄干。北魏材官将军和突就于402年攻黜弗、素古延两个臣属于后秦的部落，加深了两个之间的嫌隙。

另后秦高平公没弈干于392年收留与北魏敌对的铁弗部首领刘卫辰子刘勃勃。402年，北魏常山王拓跋遵进攻没弈干所在的高平，没弈干被逼带着刘勃勃出奔秦州，而在高平留下的牲口、积縠及人口都遭北魏劫夺。另魏平阳太守貮尘又于此时进攻河东，震动秦都长安，关中诸城连白昼也要紧闭城门。姚兴知道后使挑选精锐，训练士兵，并在城西阅兵，不顾群臣反对，锐意进攻北魏；而拓跋圭见两国关系紧张，亦大举阅兵，命令并州诸郡将谷物都统一放在干壁城中以准备防御后秦。

402年五月，姚兴正式攻魏，派遣姚平及狄伯支率步骑兵共四万进攻，自率大军在后。姚平进攻干壁共六十多日，至七月攻下。同月，拓跋圭亦出兵反击，派拓跋顺及长孙肥率六万兵作前锋，自率大军跟随。八月，拓跋圭到达永安，姚平派骁将率二百精锐骑兵视察魏军，反尽为长孙肥所擒。姚平于是撤走，却为魏军所追，到柴壁时被追上，只好守城自保，魏军则围困城池。

姚兴知姚平被困柴壁后就自率四万七千兵救援，并打算经汾水渡口天渡运粮支援姚平。拓跋圭命人增筑重围，而魏将安同则说：“汾水东面有一处叫蒙坑，共长三百多里，沿途没有小路进入。姚兴到来肯定会由汾水西岸直接至柴壁，这样敌人内外声势相应，再坚固的围城工事也挡不住；不如制作浮桥西渡汾水，并在西岸筑围拒守，敌人来后就无计可施了。”拓跋圭接受了这个策略。姚兴到蒲阪后，因为忌惮魏军强大，于是拖了很久才进军。姚兴如安同所预计，被逼循蒙坑进军，拓跋圭于是率三万步骑在蒙坑以南进攻秦军，杀千多人，姚兴退兵四十多里，姚平亦不乘姚兴接近而突围。随后魏军分据险要位置，严防秦军接近柴壁。屯于汾西的姚兴试图用一束束柏木破坏魏军的浮桥，但都被魏兵钩取了，没有成效。

至十月，姚平矢尽粮绝，率众集中向西南方突围，姚兴亦列兵汾西，举起烽火及擂鼓作响应。不过，姚兴想要姚平尽力突围，姚平却希望姚兴推逼围城魏军作接应，于是两者都无法突破重围。姚平最终突围失败，无奈之下率兵手下投水自杀，拓跋圭则派泳术好的人去捕捉他们，都将尸体捞起了。其余狄伯支、唐小方等四十多名将领及城内二万多名士兵都被擒。姚兴始终无计可施，坐视柴壁失守，全军都哀伤痛哭，声震山谷。其后姚兴多次遣使求和都被北魏拒绝，拓跋圭更一度乘胜进攻蒲阪，因守城的姚绪固守不战及柔然侵魏，战事才以北魏退军作结。

此战后秦大败，遏阻了后秦东扩的势头，后秦随后亦没有再主动与魏作战，更于407年与北魏修好，北魏送还唐小方等一众将领而后秦送还贺狄干。不过此番修好却为赫连勃勃所乘，杀没弈干叛秦，其建立的夏国一直侵扰后秦岭北及关陇领地。