Cộng hòa liên bang (tiếng Anh: federal republic) là một liên bang gồm các bang có thể chế chính phủ Cộng hòa. Liên bang là chính phủ trung ương. Việc sử dụng thuật ngữ Cộng hòa có vẻ như không thích hợp nhưng ít nhất nó có ý nghĩa là một bang hay liên bang gồm các bang không có một quốc vương/nữ hoàng.

Trong một Cộng hòa liên bang, có sự chia sẻ quyền lực giữa chính phủ "liên bang" quốc gia và chính quyền của các phân cấp hành chính bên dưới. Tuy mọi quốc gia điều hành việc phân chia quyền lực có khác nhau nhưng chính sách về tiền tệ, an ninh quốc phòng, và các vấn đề khác thuộc tầm mức "quốc gia" được tiến hành ở cấp bậc "liên bang" trong khi đó các vấn đề địa phương như đường sá và bảo trì hạ tầng cơ sở và chính sách giáo dục được tiến hành ở cấp bậc địa phương. Nói cách khác, tuy chính phủ liên bang có chủ quyền tối thượng nhưng một số chủ quyền giới hạn được trao cho các cấp bậc hành chính bên dưới nơi mà chính phủ liên bang không có thẩm quyền. Đây là sự tương phản so với một Cộng hòa đơn lập nơi mà chính phủ quốc gia có toàn chủ quyền trên tất cả các khía cạnh đời sống chính trị đối với các cấp bậc hành chính bên dưới, và so với một liên hiệp nơi mà các quốc gia cấu thành vẫn giữ được chủ quyền tối thượng. Hình thức chính phủ này được nhiều quốc gia khắp thế giới sử dụng.