שירות חשאי הוא זרוע ביצועית חשאית של השלטון בחלק ממדינות העולם, והיא בעלת מטרות וסמכויות המשתנות ממדינה למדינה. כך, למשל, במדינות מסוימות השירות החשאי הוא בעל סמכויות של סוכנות ריגול, ואילו במדינות אחרות הוא בעל סמכויות שיטור ומהווה משטרה חשאית.
לשירות חשאי של מדינה יכולות להיות סמכויות שיטור שונות שאין לגופים אחרים בממשלה (כמו פיקוח ומעקב אחר האוכלוסייה). סמכויות אלה תלויות בהחלטות הממשלות ויכולות לפעול בחופשיות בבית ובחשאיות מחוץ למדינה (דוגמה לכך היא פעילות שירות הביטחון הפדרלי הרוסי שפועל כשירות ביטחון פנים אך מפעיל גם זרוע חשאית לפעולות מחוץ למדינה) או להפך.
לרוב משטרה חשאית וסוכנות ריגול נחשבים לשירותים חשאיים. במשטרים ומדינות שונות הוקמו גופים שכונו בשם שירות חשאי או משטרה חשאית כמו גוף Agentes in rebus באימפריה הרומית, או שירותי ביטחון לגיטימיים כמו השב"כ, FBI ושירות הביטחון הפדרלי הרוסי.
בעידן המודרני השוטר הצרפתי ז'וזף פושה נחשב לחלוץ בתחום השירות החשאי לאחר שהוא נחשד כמי שעמד מאחורי ניסיונות לרצוח את נפוליון בשנים 1799-1804 והפעיל רשת של מודיעים.