『ファンタシースターオンライン』（Phantasy Star Online）は、セガが運営していたオンラインゲーム。略称は「PSO」。開発はソニックチーム。 2000年12月21日、ドリームキャスト用ソフトとして初登場した。第5回倭国ゲーム大賞を受賞した。後にバグの修正や難易度・レアアイテムなどが追加変更された『Ver.2』や、ドリームキャスト生産終了以降はプラットフォームを変えてバージョンアップ版が多数発売された。 ロールプレイングゲーム「ファンタシースターシリーズ」の一つであるが、ストーリー内容については具体的に過去作との繋がりは薄いため、プレイしていなくても問題は無いように配慮されている。 2010年12月27日に、Windows版をはじめとする一連の『PSO』シリーズは全ての（オフィシャル）オンラインモードサービスが終了した。 なお、『ファンタシースターオンライン2』のサービス開始以降は『PSO』以降のファンタシースターシリーズ全作が「PSOシリーズ」と呼称されることもある。本項では、狭義のPSOシリーズについて記述する。