ราชวงศ์ตองอู (อังกฤษ: Toungoo Dynasty; พม่า: ???????????, [t?u??? k???]) ราชวงศ์ที่ 2 ในประวัติศาสตร์พม่า ภายหลังจากราชวงศ์พุกาม ราชวงศ์แรกล่มสลายลงจากการรุกรานของชาวมองโกลโดยกุบไลข่าน
พระเจ้าเมงจีโย ได้รวบรวมชาวพม่าที่หลงเหลืออยู่อย่างกระจัดกระจาย โดยสถาปนาเมือง ตองอู ขึ้นเป็นราชธานี เพราะเป็นเมืองที่อยู่ในขุนเขาซึ่งเป็นปราการที่เข้มแข็ง ตองอูเข้มแข็งขึ้นมารัชสมัยของ พระเจ้าตะเบ็งชะเวตี้ พระโอรสของพระองค์ที่ขึ้นครองราชย์ต่อมา โดยได้แผ่อาณาเขตของอาณาจักรขยายไปรอบด้าน เช่น แปร, พะสิม อังวะ, ยะไข่ และที่สำคัญที่สุดคือ หงสาวดี อันเป็นอาณาจักรเดิมของมอญ ซึ่งเป็นศัตรูที่สำคัญของพม่า
ยุคสมัยของพระเจ้าตะเบ็งชะเวตี้ได้ครอบคลุมอาณาจักรพม่าทั้งตอนบนและตอนล่างลุ่มน้ำอิระวดี อีกทั้งได้บุคลากรที่สำคัญ เช่น มหาอุปราชาบุเรงนอง, เมงเยสีหตู ร่วมกันสร้างอาณาจักรให้ยิ่งใหญ่ เข้มแข็ง และได้ย้ายเมืองหลวงจากตองอูเป็นหงสาวดี
ภายหลังการสิ้นพระชนม์ของพระเจ้าตะเบ็งชะเวตี้ เมืองต่าง ๆ ที่เคยขึ้นต่อตองอู หงสาวดี ก็แข็งเมืองไม่ยอมขึ้นตรงต่อไป มีกบฏเกิดขึ้นมากมาย มหาอุปราชาบุเรงนองต้องใช้เวลาปราบปรามอยู่ราวอีก 2 - 3 ปี จึงจะได้ปราบดาภิเษกขึ้นเป็นกษัตริย์
ในรัชสมัยของพระเจ้าบุเรงนอง ได้แผ่อาณาเขตของอาณาจักรตองอู หงสาวดี ให้กว้างขวางยิ่งขึ้น โดยครอบคลุมตั้งแต่ลุ่มน้ำอิระวดี ลุ่มน้ำเจ้าพระยา ไปจรดถึงลุ่มน้ำโขงในลาว มีเมืองเป็นประเทศราชต่าง ๆ มากมาย เช่น เชียงใหม่, ฉาน, อยุธยา, ล้านช้าง, กัมพุช เป็นต้น จนได้การขนานพระนามว่าเป็น "พระเจ้าชนะสิบทิศ"
แต่ภายหลังการสิ้นพระชนม์ของพระเจ้าบุเรงนอง ศูนย์กลางอำนาจของอาณาจักรถูกสั่นคลอน เนื่องจากการปกครองอย่างแข็งกร้าว ไร้ไมตรีของพระเจ้านันทบุเรง พระราชโอรสของพระองค์ เมืองที่เคยขึ้นเป็นประเทศราชต่าง ๆ ต่างแข็งเมือง ได้ประกาศอิสรภาพและทำสงครามรบพุ่งกับหงสาวดีตลอดมา เช่น แปร, อังวะ, อยุธยา เป็นต้น ในที่สุดเมืองทั้งหลายเหล่านี้ก็แตกแยกกระจัดกระจายออกไป
และภายหลังการสิ้นพระชนม์ของพระเจ้านันทบุเรง ราชวงศ์ตองอูก็ยังได้สืบราชสมบัติต่อมา แต่ไม่มีกษัตริย์พระองค์ใดที่เข้มแข็งพอที่จะก้าวขึ้นมาเป็นผู้นำกอบกู้อาณาจักรขึ้นมา แม้นจะมีความพยายามก็ตามจากพระเจ้าอโนเพตลุน ราชนัดดาของพระเจ้าบุเรงนอง ซึ่งเรียกกันว่า "ยุคนยองยาน" (Nyaungyan Dynasty) แต่ก็สำเร็จเพียงชั่วระยะเวลาสั้น ๆ หลังจากยุคนี้แล้ว มอญสามารถตั้งตัวได้และขึ้นมาเป็นใหญ่แทน ก่อนที่ทางพม่าจะสถาปนาศูนย์กลางอำนาจขึ้นมาอีกครั้งในสมัยพระเจ้าอลองพญา
ในทางวิชาการ นักประวัติศาสตร์ได้แบ่งราชวงศ์ตองอูไว้เป็น 2 ยุค คือ ราชวงศ์ตองอูตอนต้น กินระยะเวลาตั้งแต่ พ.ศ. 2029 - พ.ศ. 2142 คือ ตั้งแต่รัชสมัยพระเจ้าเมงจีโยจนถึงพระเจ้านันทบุเรง และราชวงศ์ตองอูตอนปลายหรือยุคหลัง ตั้งแต่ พ.ศ. 2140 - พ.ศ. 2295 ตั้งแต่รัชสมัยพระเจ้านยองยานจนถึงการสถาปนาอำนาจขึ้นมาของพระเจ้าอลองพญา
