منحنى دوران مجرة (بالإنجليزية: Galaxy rotation curve) هو توزيع سرعات النجوم في دورتها حول مركز مجرة. وهو عبارة عن رسم بياني يبين محوره الأفقي بعد نجم أو بعد سحابة غازية عن مركز مجرة، ويبين المحور الرأسي سرعة النجوم في مداراتها في القرص حول مركز المجرة.
فقد وجد بالمشاهدة أن السرعات الدورانية للنجوم في المجرات لا تتفق مع الحسابات المتبعة في تعيين سرعات الكواكب حول الشمس أو سرعات الكواكب حول نجم أو سرعات أقمار حول كوكب؛ حيث تتركز فيها معظم الكتلة في المركز. وعلى عكس ذلك، فتشاهد حركة النجوم حول مراكز مجراتها بسرعات تكاد تكون متساوية، بل أنها تزيد في بعض الأنظمة مع الابتعاد عن المركز.
هذا يختلف تماما مع حركة دوران الكواكب في أفلاكها حول الشمس، فإن سرعة الكواكب تقل كلما كان مدار الكوكب بعيدا عن الشمس.
ولكن حسابات سرعات النجوم حول مركز مجرة فهي لا تتفق مع كمية المادة المضيئة التي نراها لنجوم القرص حول مركز مجرة.
تدل المشاهدات على أن منحنى سرعة دوران النجوم في قرص مجرة حلزونية لا يكون متساويا. وعادة تحدد قيم السرعات المشاهدة لكل ناحية في مجرة على أساس متوسطاتها. ويظهر عدم التساوي في السرعات كظاهرة عادية وليست حالة خاصة.