多毛纲（学名：Polychaeta）是环节动物门下的一个纲，目前轄下有超過80個科[1]。
这一纲的动物的身体一般呈圆柱状，或背部略扁，身体分为口前叶、一般体节部分和尾节。其中体节上有成对的刚毛，神经节和后肾管。疣足（Parapodium）负责前进，甚至带有鳃组织。有组多毛纲动物还拥有发达的感官；封闭式的血管系统。发育过程历经螺旋卵裂和担轮幼体（Trochophora）阶段。繁殖能力强，通常为无性生殖，如裂殖生殖（Schizogamy）。
这一类动物主要為雌雄异体。虽然也有浮游的，但是大多生活在海底中，即所谓的底栖。一些品种在海底表面生活，可以自由运动。另一些则在沉积物中掘地洞。还有一些多毛纲动物行寄生生活。它们以微生物为食。目前有记录的约有10,000种左右，体型从300µm到3m长。是环节动物最大的一个纲。
目前生物學界普遍認同現時的多毛綱仍是一個並系群，也就是指本綱還有部分物種目前被分類到其他分類元去，以致本綱物種的演化圖仍未完整。舉例說：鬚腕動物門及螠虫动物门的物種現時發現原來都應該放在多毛綱之下。
截至2018年1月9日 (2018-01-09)[update]，多毛綱物種在WoRMS大致可分成以下四大類[2][3]：
