Une mégalopole (du grec megas, megalos, « grand » et polis, « ville ») est un espace urbanisé polynucléaire formé de plusieurs agglomérations dont les banlieues et couronnes périurbaines s'étendent tellement qu'elles finissent par se rejoindre, et cela sur de longues distances.

Il ne faut pas confondre une mégalopole et une mégapole, agglomération de plus de 10 millions d'habitants (seuil fixé par l'ONU, auparavant fixé à 8 millions d'habitants). Ainsi, Moscou est une mégapole, mais n'appartient à aucune mégalopole reconnue puisqu'aucun réseau urbain d'importance ne s'est développé à proximité même si elle compte plus de 14 millions d'habitants.
Dans certains manuels scolaires français, la conurbation transfrontalière de la région des Grands Lacs, en Amérique du Nord, correspondrait à une mégalopole de 65 millions d'habitants. Elle réunirait des métropoles américaines (Chicago, Détroit) et canadiennes (Montréal, Toronto, Québec, Ottawa), ainsi qu'une dizaine d'autres villes moins importantes.

D'autres regroupements peuvent être perçus comme des mégalopoles en formation :

Au Brésil, la zone littorale comprise entre Rio de Janeiro et São Paulo.
Aux États-Unis, la zone urbaine située entre San Francisco et San Diego, appelée SanSan.
Aux États-Unis, la zone urbaine située sur la côte Est entre Boston et Washington, appelée le BosWash.
AsieArticle détaillé : Taiheiyō Belt.Depuis les années 1980, une deuxième mégalopole s'est constituée au Japon. Cette mégalopole nippone s'étend sur plus de 1 000 km de Tōkyō, à l'Est, à Fukuoka, à l'Ouest, et rassemble 105 millions d'habitants, soit environ 80% de la population japonaise sur 6% du territoire. Cet ensemble urbain est considéré comme le cœur démographique et politique du Japon. Il est constitué de trois ensembles : l'hypercentre, autour de la capitale administrative et économique du pays, Tōkyō (34 M d'hab.) et la région du Kantō ; puis le centre secondaire (22 M d'hab), relié à l'hypercentre par la Ligne