天网系统或天网工程，是中华人民共和国政府建成的世界上最大的视频监控系统，利用了人脸识别、大数据、人工智能等技术，是中国大陆大规模监控体系的一部分。天网系统连接不同地方（例如：火车站、饭店、商场、剧院等公共场所，巴士、地铁、计程车等交通工具）的监控镜头，可在极短时间内识别大量民众身份。中国大陆本土企业海康威视、商汤科技、华为、中兴等均参与了天网工程的建设。
截止2019年，天网系统在中国大陆各地已拥有2亿个公共监控探头、数量是美国公共监控摄像头的4倍，其中八个中国大陆城市位列世界最大规模监控城市前十名：重庆、深圳、上海分列世界前3名，其它前10名的中国大陆城市还包括天津(4)、济南(5)、武汉(7)、广州(8)、北京(9)。据估计，到2020年中国大陆的社会信用体系基本建成并全面启用时，全国各地的公共监控摄像头数量将达到6.26亿个。
“天网工程”是中国政府投资建立的视频监控工程。中国政府在交通要道、治安卡口等公共聚集场所，安装视频监控设备，利用GIS地图、图像采集、传输等技术，以对不同区域进行实时监控和信息记录。截止 2017 年 10 月，中国已经建成了世界上最大的视频监控网。
四川成都是全国最早提出城市治安防控“天网”概念的城市。成都自2004年年底在成都火车北站地区开始试点建设城市报警与监控系统，之后在武侯区建设取得成效，并在全市铺开。2006年12月底，“天网”工程一期完成，大成都范围内建成监控摄像头6000个。2007年，为贯彻公安部《关于开展城市报警与监控系统建设的意见》，成都计划建设初步覆盖城区主要道路、重点单位全方位监控网络，实现报警和图像监控信息的联网。
以广西柳州在2007年至 2012 年，分三期建立完成“天网工程”。至 2012 年，柳州市已有近3000个监控点，基本覆盖主要道路和人口密集场所，并在全市建设了55个监控室。湖南长沙于 2012 年启动天网工程建设，至 2013 年已全面完成，共新增2.5万多支摄像头和103个单位监控室。以江西南昌为例，2016年前8个月，在“天网” 协助下，南昌市警方抓获犯罪嫌疑人1600余人，查处各类案件近3000件，对违法车辆进行取证近9万次。
“天网工程”开始是在城市中推广，2016年，全国社会治安综合治理创新工作会议指出，中央已将公共安全视频监控系统建设纳入“十三五”规划和国家安全保障能力建设规划，乡村视频监控“雪亮工程”则因此而创立。
“天网”监控系统一直被质疑侵犯人权和隐私，不仅用于抓捕犯罪者，也用于监控政见不同人士。刘晓波病逝后的‘头七’，有许多广东公民在海边举行公祭，之后多人被捕，其中就有数人是警方透过“天网”系统发现其行踪。
2017年，曾有英国BBC记者获准，在贵州监控中心实测挑战中国天眼系统。其脸部被扫描设定为嫌疑犯后，即没入茫茫人海的市区，但他从市区走到车站不到7分钟就被中国警察透过天眼系统拦获，创下最快“落网”纪录。
2019年，北京大学弑母案嫌犯吴谢宇在重庆江北机场被警方抓获，机场警方透过 “天眼”系统发现了他，从安检识别到抓捕到案，前后只花10分钟。陆媒报导披露了警方抓捕吴谢宇的细节。4月21日凌晨4时许，吴谢宇进入重庆江北机场第二航厦，在三号门进入防爆安全检查区域等待检查期间，吴谢宇被监控设备4次抓拍，每次相似度比对都大于或等于98%，最终被机场警方抓获。
张学友于2018年在中国内地多个城市举行演唱会，多个省份的警察均经人脸识别系统发现有逃犯入场观赏，并于演唱会散场时将他们拘捕。至第三次发生同样事件时，北京警方在微博向张学友公开呼吁要多开演唱会，张学友回应称“无论什么人，我想都需要娱乐的”。
