洛陽、虎牢之戰是唐朝武德三年(公元620年)七月至四年五月，秦王李世民率軍在洛陽、虎牢(今中國中部河南省滎陽汜水鎮西北)各個擊破王世充、竇建德軍的一次重要作戰。
王世充原來是隋東都洛陽守將，隋煬帝死後，他在唐朝武德二年四月稱帝，國號鄭，並利用唐軍在河東作戰無暇顧及東部的機會，奪取了唐朝在河南的部分土地。柏壁之戰後，李淵為奪取中原，採取先鄭後夏(竇建德已稱夏王)、各個擊破的方略，唐朝武德三年七月，命令李世民領兵8萬向東攻打王世充。同時派遣使者與竇建德言和修好，使他保持中立。王世充從各州鎮挑選勇士聚集洛陽，命令他的三個侄子在分別鎮守襄陽(今屬中國中南部湖北省)、虎牢、懷州(今河南沁陽)等重要地點，命令他的兄長、兒子防守洛陽，他親自率步騎3萬迎擊唐軍。
李世民率步騎5萬進軍慈澗(今河南新安東)，王世充被迫撤回洛陽。李世民於是決定先掃清外圍然後攻城，經過八個月的作戰，唐軍攻克回洛城，並佔領虎牢，河南50餘州相繼歸降。李世民率軍進逼洛陽，經過一番激戰，將其合圍。王世充困守孤城，缺乏糧草，民心頹廢，幾次派使者向竇建德求救。竇建德得知洛陽危急，怕唐滅鄭後危及自己，決定先聯合鄭國攻擊唐朝，然後找時機滅鄭，再奪取天下。於是率兵10餘萬西進，連續攻克管城(今河南省省會鄭州)、滎陽(今屬河南)、陽翟(今河南禹縣)等地，進到虎牢的東面。
李世民李世民與部下商議對策，部將多主張退避。他力排眾議，決定分兵圍困洛陽，佔據虎牢要地，阻止竇軍向西進軍，一舉兩得。由於虎牢地形險阻，竇軍不能前進，駐紮了1個多月，多次作戰不利，士氣低落，將卒思鄉。李世民得知，引誘他出戰。竇軍果然全部出動，李世民下令騎軍隊直衝人竇軍。竇建德正和群臣議事，唐軍突至，前後夾擊，陣勢大亂。唐軍追擊30里，俘獲5萬多人，竇建德受傷被俘。李世民回軍洛陽，王世充就投降了。
此戰，李世民圍城打援，避銳擊惰，奇兵突襲，一舉兩克。至此唐王朝的統一事業基本完成。