土木之变亦称土木堡之变、土木之祸 ，指发生于明朝正统十四年（1449年）明英宗朱祁镇北征瓦剌的惨败事变。
土木堡是位于河北省张家口市怀来县境内的一个城堡，土木堡坐落于居庸关至大同长城一线的内侧，是长城防御系统组成部分。
正统十四年（1449年）六月，瓦剌首领也先大举进兵明境，明英宗在宦官王振的怂恿下，不顾群臣劝阻，把年仅两岁的皇子朱见深立为皇太子，令异母皇弟朱祁钰留守，亲率大军出征。军政事务皆由王振专断，行军路线屡变，士兵疲惫不堪。兵部尚书邝埜一再要求入居庸关，以保安全，但王振不准。后勤不续退至土木堡时王振下令移营，饥渴难忍的军士一哄而起，人马失序，瓦剌军趁机进攻。 明军仓促应战，死伤惨重，英宗被也先俘去， 兵部尚书邝埜、户部尚书王佐等66名大臣战死。
当时京师精锐都已在土木堡失陷，剩下老弱士卒不到十万，人心惶惶，有大臣提议南迁。于谦力排众议请郕王调两京、河南备操军，山东和南京沿海的备倭军，江北和北京各府的运粮军驰援，人心渐定，也先以英宗为质要求明军投降，于谦等大臣拥立郕王为帝。并亲自率军在北京城下击败也先，避免了靖康之耻的再现。
土木之变使得强盛的大明朝由盛转衰。明朝战略由攻转守全面改变，再无力远征，明朝进入中期阶段。不过也有人认为土木之变只是一场战役的失利，明朝当时正处“全盛之天下”，各方面实力远在瓦剌之上。
蒙古贵族逃出大都（今北京）后，蒙古分裂，东西蒙古互争雄长，征战不休，并不时出兵南下，骚扰明边。永乐初年，明成祖朱棣分别遣使与鞑靼、瓦剌“谕之通好”。瓦剌首领马哈木为借助明廷力量对付鞑靼，向明廷称臣纳贡，明成祖亦分别封之为王。经长期征战，鞑靼势力不断削弱，瓦剌逐渐强大。
永乐十六年（1418年），马哈木之子脱欢袭父爵为顺宁王。几年之间，脱欢攻破鞑靼，兼并其众，又统一内部，其势日张，雄视漠北。脱欢立成吉思汗后裔脱脱不花为可汗，自为太师（丞相），掌蒙古实权。明英宗正统四年（1439年）脱欢死，其子也先继位后，不仅漠南诸部全被征服，且东胁朝鲜，西略哈密，环明之北边，尽为其所制。也先每年冬遣人贡马于明。初，所遣使者不过五十人，后贪朝廷厚赏，岁增至二千余人，并屡屡索要贵重难得之物。稍不遂，即制造事端，明廷所赐财物，不得不岁有所增。
明正统十四年（1449年）二月，蒙古族瓦剌部落首领也先遣使2000余人贡马，诈称3000人，向明朝政府邀赏，由于宦官王振不肯多给赏赐，按实际人数给赏，并减去马价五分之四，没能满足他们的要求，就制造衅端。遂于这年七月，统率各部，分四路大举向内地骚扰。东路，由脱脱不花与兀良哈部攻辽东；西路，派别将进攻甘州（甘肃张掖）；中路为进攻的重点，又分为两支，一支由阿剌知院所统率，直攻宣府围赤城，另一支由也先亲率进攻大同。也先进攻大同的一路，“兵锋甚锐，大同兵失利，塞外城堡，所至陷没”。大同参将吴浩战死于猫儿庄。明遣驸马都尉井源等四将各率兵万人御敌。
当时明英宗宠信宦官王振。张太后病逝，元老三杨或死或贬，王振更加擅作威福，无所忌惮，竟盗走明太祖朱元璋所立禁内臣干预朝政所立之铁碑。从此，大权独揽，广植私党，使其侄王山为锦衣卫指挥，王林为锦衣卫佥事，其党羽个个升官进禄，飞黄腾达。他又排斥异己，陷害忠良。
大同前线的败报不断传到北京，明英宗朱祁镇在王振的煽惑与挟持下，准备亲征。兵部尚书邝埜和侍郎于谦“力言六师不宜轻出”，吏部尚书王直率群臣上疏劝谏，但明英宗偏信王振，一意孤行，执意亲征。
1449年7月16日，英宗命其弟郕王朱祁钰据守北京，然后和王振率官员100多人，带领50万大军从北京出发。英国公张辅、成国公朱勇、兵部尚书邝埜、户部尚书王佐、内阁学士曹鼐、张益等护驾从征。
由于组织不当，一切军政事务皆由王振专断，成国公朱勇为大将军，但在王振面前皆膝行而前；户部尚书王佐请帝回军，王振就命其跪在草丛里，直到天黑才能起来。随征的文武大臣却不使参预军政事务，军内自相惊乱 。1449年7月19日出居庸关，过怀来，至宣府。1449年8月1日，明军进到大同。未交锋，镇守太监郭敬报告也先为诱明军深入，主动北撤，王振看到瓦剌军北撤，仍坚持北进，后闻前方惨败，则惊慌撤退。本欲使英宗于退兵时经过其家乡蔚州“驾幸其第”，显示威风；又怕大军损坏他的田园庄稼，故行军路线屡变，导致士兵疲惫不堪。至宣府，瓦剌大队追兵追袭而来，明军3万骑兵被“杀掠殆尽”。1449年8月13日，狼狈逃到土木堡，瓦剌军已紧逼明军。
兵部尚书邝埜一再要求驰入居庸关，以保证安全，但王振不准。土木堡地势高，无泉缺水，土木堡之南十五里处有河，被瓦剌军占据，将士饥渴难耐，挖井二丈仍无水。 隔日瓦剌军队包围土木堡。也先遣使诈和，并主动撤离，以麻痹明军。明英宗不疑有诈，遣曹鼐起草诏书。王振下令移营就水，当明军大军移动时，饥渴难忍的军士一哄而起，奔向河边，人马失序，瓦剌军趁机发动攻势。
明军只得仓促应战，瓦刺伏兵四起，明军溃败。英国公张辅，泰宁侯陈瀛，驸马都尉井源，平乡伯陈怀，襄城伯李珍，遂安伯陈埙，修武伯沈荣，都督梁成、王贵，尚书王佐、邝埜，学士曹鼐、张益，侍郎丁铉、王永和，副都御史邓棨等，皆战死。明英宗突围无望，索性跳下马来，面向南方，盘膝而坐，等待就缚。 不一会儿，瓦刺兵冲上来，一个士兵上前要剥取明英宗的衣甲，一看他的衣甲与众不同，心知不是一般人物，便推拥着他去见也先之弟赛刊王，明英宗的护卫将军樊忠万分愤怒，抡起铁锤对准王振的脑袋，狠狠地砸了下去。 樊忠不久亦战死。此役明军死亡过半，大量辎重尽为也先掠夺，只有大理寺右寺丞萧维桢、礼部左侍郎杨善、文选郎中李贤等数人侥幸逃出。
赛刊王在盘问明英宗时，明英宗反问道：“你是谁？是也先，还是伯颜帖木儿，或者是赛刊王。”赛刊王感到明英宗说话的口气很大，立即报告也先，也先派遣留在瓦刺军中的明朝使者去辨认，才知道他就是明英宗。
此一战役，明军二十余万人中伤居半，死者三之一， 文武官员亦死伤数十人，损失马匹二十万头，衣甲器械辎重损失无数。 在土木堡之变死难的群臣中，太师英国公张辅、泰宁侯陈赢、驸马都督井源、平乡伯陈怀、襄城伯李珍、遂安伯陈埙、修武伯沈荣、都督梁成、王贵、户部尚书王佐、兵部尚书邝埜、吏部左侍郎兼翰林院学士曹鼐、刑部右侍郎丁铉、工部右侍郎主永和、都察院右副都御史邓栗、翰林院侍读学士张益、通政司左通政龚全安、太常寺少卿黄养正、戴庆祖、王一居、太仆寺少卿刘容、尚宝少卿凌铸、给事中包良佐、姚铣、鲍辉、中书舍人俞拱、潘澄、钱禺、监察御史张洪、黄裳、魏贞、夏诚、申祐、尹竑、童存德、孙庆、林祥凤、郎中齐汪、冯学明、员外郎王健、程思温、程式、逯端、主事俞鉴、张塘、郑瑄、大理寺副马豫、行人司正尹昌、行人罗如墉、钦天监夏官正刘信、序班李恭、石玉等五十二人皆死于混战之中。