Muralmålning eller väggmålning är en konstnärlig målning som utgör en integrerad del av rummet eller byggnaden. Den kan vara utförd direkt på väggytan eller målad på annan plats för att sedan monteras permanent på sin plats. Även fasta målningar i tak och på fasader kallas muralmålningar. Det är så en form av arkitekturbunden eller byggnadsanknuten konst.
Termerna fresk och kalkmålning används ibland generaliserat som synonymer till muralmålning, även om de har ursprung i särskilda tekniker inom muralmålning och ofta används i snävare betydelser.
Muralmålningar har mycket lång historia som förmedlare av berättelser eller som stöd för berättande. Kyrkomålningar är exempel på sådan funktion.Muralmålningen är samtidigt en form av arkitekturutsmyckning som antingen kan utnyttja väggens platthet eller skapa intrycket av en ny yta eller ett nytt rum. Ett exempel är Leonardo da Vincis Nattvarden, som ger en illusorisk fortsättning på rummet.
