Музична імпровізація (італ. improvisazione, від лат. Improvisus — несподіваний, раптовий) — історично найбільш древній тип музичної гри, при якому процес написання музики відбувається безпосередньо під час її виконання.
Спочатку імпровізація характеризується канонізованим набором мелодійних і ритмічних елементів, варіювати поєднання яких не скуто канонами і обумовлює архітектонічну незамкнутість форми.
Імпровізація панує у фольклорі, музиці неєвропейських культур, вона набула широкого поширення також на ранньому етапі європейської професійної музики, коли запис був приблизним і неповним, а кодифікація норм композиції, ведуча до замкнутої форми, зачіпала лише корінні властивості музики (церковні лади), залишаючи їх конкретне втілення в мелодіях почасти на частку імпровізації. Диференціація системи музичних жанрів і відповідних нормативів привела в XI столітті до відділення виконавства від композиції. Однак імпровізація збереглася у вигляді виконавського мистецтва орнаментики, яке малося на увазі при неповній нотній фіксації опусу.
Виникнення індивідуальних, внутрішньо закінчених, несвідомих до жанрових норм музичних творів зажадало їх точного та повного запису, запобігаючи вільному відхиленню виконавця. Замість імпровізації з'явилося мистецтво інтерпретації. У творчості композитора й інтерпретатора імпровізація існує в «знятому» вигляді: на підготовчому етапі формування музичних образів; в нюансах виконання авторського тексту.
У XVII-XVIII ст. виконавська імпровізація збереглася в традиції віртуозних фантазій, сольних каденцій інструментальних концертів, в хоральних обробках (і навіть фугах) у органістів. Наприкінці XVIII — 1-й пол. XVIII вв. в аристократичних салонах і на концертній естраді імпровізація була поширена в якості спеціального номера програми у віртуозів.
У XX столітті імпровізація відродилася у фольклорному по генезису мистецтві джазу, а також у деяких прикладних областях музичної культури (музичні ілюстрації до «німих» кінофільмів на поч. XX століття, музично-виховних вправ для дітей Е. Жак-Далькроза, К. Орфа). З 1950-х рр… імпровізація стала опорним принципом у т. з. відкритих формах музики авангарду і неоавангарду. Деякі музичні жанри зберегли назви, що вказують на їх історичний зв'язок з імпровізацією (фантазія, прелюдія, імпровізація). Сучасні композитори продовжують використовувати імпровізацію в своїх творах.
До імпровізації відносять також жанр експромту.