三义断层（英语：Sanyi Fault）是台湾苗栗县的逆移断层，长约33公里，可分成南北两段。北段长为8公里，位于苗栗县大湖乡大窝，向西延伸经双连潭、重河至三义，呈现东西走向。
南段长约25公里，位于三义向南延伸经鲤鱼口、中城至大甲溪，甚至可能延伸至丰原潭子地带，呈现南北走向。因研判在全新世曾经活动，改列第一类活动断层。
根据经济部中央地质调查所研究，在断层北段，也就是三义至大湖之间并没有发现断层截切更新世晚期地层的证据。而在断层南段，其破损带宽度可能超过400米，上盘并有分支断层；大甲溪北岸断层带宽约30米，断层破损带宽约500米，上盘出露数条分支断层；其中分支断层SF5错移低位河阶面及一层灰黑色土壤层，造成约50公分的垂直移距。
由钻探结果位于车笼埔断层下盘的断层带，可能是桂竹林层或更老的地层逆冲至头嵙山层之上，此断层可能是三义断层的向南延伸，因此三义断层有可能向南延伸至丰原潭子地区。
