กระดูกสะบ้า หรือ สะบ้าหัวเข่า (อังกฤษ: patella or kneecap) เป็นกระดูกหนารูปสามเหลี่ยม ซึ่งเกิดเป็นข้อต่อกับกระดูกต้นขาและอยู่คลุมและปกป้องทางด้านหน้าของข้อเข่า กระดูกสะบ้านับเป็นกระดูกในเอ็นกล้ามเนื้อ (sesamoid bone) ที่ใหญ่ที่สุดในร่างกายมนุษย์ กระดูกนี้ยึดเกาะกับเอ็นกล้ามเนื้อของกล้ามเนื้อกลุ่มควอดริเซ็บ ฟีเมอริส (quadriceps femoris) ซึ่งทำหน้าที่เหยียดข้อเข่า กล้ามเนื้อวาสตัส อินเตอร์มีเดียส (vastus intermedius) เกาะกับฐานของกระดูกสะบ้า และกล้ามเนื้อวาสตัส แลทเทอราลิส (vastus lateralis) กับกล้ามเนื้อวาสตัส มีเดียส (vastus medialis) เกาะกับขอบกระดูกด้านข้างกับด้านใกล้กลางของกระดูกสะบ้าตามลำดับ
กระดูกสะบ้าสามารถวางตัวอยู่อย่างเสถียรได้เนื่องจากมีกล้ามเนื้อวาสตัส มีเดียสมาเกาะปลายและมีส่วนยื่นของคอนไดล์ด้านหน้าของกระดูกต้นขา (anterior femoral condyles) ซึ่งป้องกันไม่ให้ข้อเคลื่อนไปทางด้านข้างลำตัวระหว่างการงอขา นอกจากนี้เส้นใยเรตินาคิวลัม (retinacular fibre) ของกระดูกสะบ้าก็ช่วยให้กระดูกสะบ้าอยูมั่นคงระหว่างการออกกำลังกาย
หน้าที่หลักของกระดูกสะบ้า คือเมื่อเกิดการเหยียดข้อเข่า (knee extension) กระดูกสะบ้าจะเพิ่มกำลังงัดของคานซึ่งเอ็นกล้ามเนื้อสามารถออกแรงบนกระดูกต้นขาโดยเพิ่มมุมที่แรงของเอ็นกระทำ
การสร้างกระดูกของกระดูกสะบ้าเกิดขึ้นเมื่ออายุ 2-6 ปี แต่ในบางคนอาจไม่พบกระบวนการนี้เนื่องจากความพิการแต่กำเนิด ในจำนวนร้อยละ 2 ของประชากรมีกระดูกสะบ้าแบ่งออกเป็น 2 ส่วนซึ่งไม่เกิดอาการแสดงใดๆ
สำหรับในสัตว์ชนิดอื่นๆ กระดูกสะบ้าจะเจริญเต็มที่เฉพาะในยูเธอเรีย (eutheria; หรือสัตว์ที่มีรก) แต่ในสัตว์พวกมาร์ซูเปียเลีย (marsupial; หรือสัตว์ที่มีกระเป๋าหน้าท้อง) จะไม่มีการสร้างเป็นกระดูก
