מגה-מבנה הוא עצם מלאכותי בעל גודל עצום. לרוב המונח מתאר בניין גדול מאוד או גבוה מאוד. באופן כללי, כל פרויקט הנדסי שלצורך הקמתו נדרשו שעות רבות של תכנון, עבודה ושימוש בכלים חדשניים או בכוח עבודה רב יכול להיחשב למגה-מבנה.
דוגמאות למגה-מבנים הם תוצרים של הנדסת מקרו או תוצרים של חקר החלל, כגון ספינת חלל או תחנת חלל. מגה-מבנים מופיעים בהרבה סרטים וספרים מז'אנר המדע הבדיוני, דוגמת ערים שלמות שלמעשה מכוסות בקפסולת-ענק או מגה-מבנים שיכול לאכלס בו זמנית עשרות אלפי בני אדם ויותר מכך.
החומה הגדולה של סין הוא דוגמה מובהקת של מגה-מבנה מעשה ידי אדם בלבד. רוחבה מטרים ספורים, אורכה 6,352 ק"מ והיא מכסה שטח של לערך 4,160,000 מטרים רבועים.
טרסות האורז של הקורדילרה הפיליפינית - שטח חקלאי עצום לצורך גידול אורז: 10,360 קמ"ר, שנחצב בהרים על ידי שבטים חופשיים לפני כ-2,000 עד 6,000 שנה.
קתדרלותגותיות היו מגה-מבנים של אירופה בתקופת ימי הביניים ובניית רבות מהן נמשכה מאות שנים. מלבד גודלן הרב הן חוננו בעושר רב של פרטים, קישוטים ועיטורים שהצריכו את עבודתם של מאות בעלי מלאכה מיומנים.
הכביש המהיר העולמי - רעיון להקים מערכת של כבישים מהירים שתחבר את כל שש היבשות המאוכלסות. מערכת זו תחבר גשרים ומנהרות ישנות וחדשות, ולא רק שתשפר את התחבורה הבינלאומית אלא גם תהווה תשתית לצינורות מים וגז. מערכת הכבישים הגדולה ביותר בעולם נכון להיום היא הכביש הפאן-אמריקאי, מערכת כבישים שמחברת בין יבשת דרום אמריקה לצפון אמריקה בלבד.
מגה-מבנים תאורטיים
בהיסטוריה של המדע וההנדסה הועלו מספר רעיונות למגה-מבנים, חלקם בקנה גודל עולמי ואחרים בקנה גודל אסטרונומי: