用例图（英语：use case diagram）是用户与系统交互的最简表示形式，展现了用户和与他相关的用例之间的关系。

通过用例图，人们可以获知系统不同种类的用户和用例。用例图也经常和其他图表配合使用。

尽管用例本身会涉及大量细节和各种可能性，用例图却能提纲挈领地让人了解系统概况。它为“系统做什么”提供了简化了的图形表示，因此被誉为“搭建系统的蓝图”。

由于其简单纯粹的本质，用例图是项目参与者间交流的好工具。用例图的画法是对现实世界的一种刻画，可以让项目参与者明白系统要做成什么样。箫庆龙等（Siau and Lee）曾研究是否存在用例图不适用或不必要的情景，结果发现用例图可以更简洁地传达系统的设计意图，“比类图诠释得更加完整”。

用例图的目的就是为了可以让人在一个更高的层次概览整个系统，用平白的话语让项目参与者理解系统。它可以辅以额外的图表和文档，以更加完整地展现系统的功能和技术细节。