Велико херцогство Хесен (на немски: Großherzogtum Hessen und bei Rhein) е от 1815 до 1866 г. държава на Германския съюз и от 1871 до 1919 г. държава на Германския Райх.
Образувано е през 1806 г. от княжеското Ландграфство Хесен-Дармщат. Управляващите князе произлизат от Дом Хесен. Столица е бил Дармщат, други важни градове са били Майнц, Офенбах на Майн, Вормс и Гисен.
На 14 август 1806 г. Ландграфството Хесен-Дармщат е обявено от Наполеон за Велико херцогство.
