段志玄（598年－642年），本名段雄，字志玄，淄州邹平县（今山东省
邹平市）人，祖籍武威郡姑臧县（今甘肃
武威市凉州区）。唐朝名将，并州法曹参军
段偃师之子。
段志玄的祖父段瑗，武威人。父亲
段偃师，曾任
太原郡司法书佐。段志玄身材伟岸，器宇轩昂，但是为人无赖，屡次违反法纪。
611年（大业七年），
隋炀帝远征
高句丽，段志玄时年十四岁，应募从征。后来，段志玄随父亲客居太原，得到
李世民的赏识。
617年（大业十三年），唐高祖
李渊在晋阳（今山西太原）起兵反隋。段志玄募兵千余人，被授为右领大都督府
军头，并担任先锋，夺取
霍邑（今山西临汾）、绛郡（今山西
新绛），攻打
永丰仓（在今陕西
大荔），累功至
左光禄大夫。
后来，段志玄随
刘文静到潼关抵御
屈突通。刘文静被
桑显和偷袭，军营溃散。段志玄率领二十余骑冲阵，连杀数十人，身中流失，仍三次冲入敌阵。最终，唐军军心大振，桑显和大败。不久，段志玄与诸将追擒屈突通，因功授乐游府
骠骑将军。
621年（武德四年），秦王
李世民东征
王世充。段志玄在作战时马倒被擒，敌军两将抓着他的发髻，要将他带走。在渡
洛水时，段志玄纵身跳起，将二人拉坠马下，夺得马匹驰归。数百人在后面追赶，但是都不敢逼近。不久，王世充、
窦建德相继被平定，段志玄因功升任秦王府右二
护军。
626年（武德九年），太子
李建成欲谋害李世民，以重金贿赂段志玄，企图诱其归顺。段志玄拒不接受，并将此事告知李世民，后与
尉迟敬德等人发动
玄武门之变，诛杀李建成、
李元吉。不久，
李世民登基，是为
唐太宗，段志玄迁任
左骁卫大将军，封樊国公。
634年（贞观八年），段志玄被任命为西海道行军总管，率领边军与
契苾、
党项等部落兵马征讨
吐谷浑。段志玄击破吐谷浑，率军追击八百余里，到距离
青海湖三十余里时，吐谷浑驱赶着牧马逃走。唐太宗诏令段志玄追击到青海夺取吐谷浑的牧马，段志玄停留不前，被唐太宗罢免其官职，不久又官复原职。
637年（贞观十一年），唐太宗封功臣为世袭
刺史，段志玄为金州（今陕西省安康市）刺史，改封褒国公。638年（贞观十二年），升任右卫大将军。640年（贞观十四年），又加
镇军大将军。
642年（贞观十六年），段志玄患病。唐太宗前往探视，并打算封其子为
五品官。段志玄请求将官职封给弟弟段志感，唐太宗遂封段志感为左卫郎将。不久，段志玄病逝，终年四十五岁，赠
辅国大将军、扬州都督，谥号庄肃（一作忠壮），并陪葬
昭陵。
长孙皇后出葬时，段志玄与
宇文士及分别统领兵马守卫肃章门。太宗在夜晚派遣使者到达他们两人驻所，宇文士及开门放行，段志玄则闭门不让使者进来，并道：“军门夜晚不能开。”使者道：“我有皇帝的手敕。”段志玄道：“夜间难辨真伪。”使者无奈，只好等待到天明。太宗听说后，称赞道：“这是真正的将军，
周亚夫也不过如此。”
李世民：司徒赵国公无忌、……故辅国大将军扬州都督褒忠壮公志元、……故徐州都督胡壮公
秦叔宝等：或材推栋梁，谋猷经远，纲纪帷帐，经纶霸图；或学综经籍，德范光炜，隐犯同致，忠谠日闻；或竭力义旗，委质藩邸，一心表节，百战标奇；或受命庙堂，辟土方面，重氛载朗，王略遐宣。并契阔屯夷。劬劳师旅，赞景业於草昧，翼淳化於隆平。理怀沈毅，气干强雄，蜀汉委质，早效忠款。颍川从我，备尽心力，预艰虞於藩朝，陪戎征於阃外。勤宣阶陛，功表旌旗，西城之地，襟带巴蜀，藩翰之重，实俟勋庸。
吕温：褒公虎臣，先运而臻。谒帝太原，许唐以身。拥剑驾气，腾风跃云。积忠累仁，光有厥勋。建旄北伐，细柳宵屯。风谧霜凝，严扃达晨。天子之使，驻车军门。安众秉威，此真将军。侁侁桓桓，克壮有闻。
刘昫：敬德夺槊陷阵，鼓勇王师，却赂报恩，竭忠霸主。然而奋拳负气，非自全之道；文皇告诫之言，可为功臣药石。叔宝善用马槊，拔贼垒则以寡敌众，可谓勇矣。知节志平国难，拜隼篽则致命辅君，可谓忠矣。而并晓世充之猜贰，识唐代之霸图，可谓见几君子矣。志玄中镝不言，竟安师旅。公谨投龟定议，志助储君。皆所谓猛将谋臣，知机识变。有唐之盛，斯实赖焉。
643年（贞观十七年），唐太宗将二十四位功臣的画像挂在
凌烟阁，段志玄位列第十。
668年（总章元年），段志玄等三十六位太原元从、西府旧臣被
唐高宗评为第一等功臣。
705年（神龙元年），
唐中宗追封前代功臣二十五家，段志玄也在其中，“所食实封，并依旧给”。
古典小说《
说唐全传》中，段志玄作段志远，是开唐四老将之一，封定国公，征辽东时在凤凰山被
盖苏文杀死。
《
兴唐传》等隋唐评书中，段志玄作段志贤，原为隋朝大将，与
花公吉、
花公义、
马三保、
殷开山、
刘弘基同守金堤关，都使大刀，号称“六口大刀镇金堤”。
贾柳楼四十六友反山东，
程咬金斧劈花公义，秦叔宝枪挑花公吉，夺取金堤关，段志玄四人投奔潼关大帅魏文昇，李渊起兵时献潼关归降，封开国公。