الميكانيكا النسبية في الفيزياء تشير إلى الميكانيكا المتوافق مع النسبية الخاصة والنسبية العامة. يوفر الميكانيك النسبي وصفًا لاكموميًّا لنظام جسيمات أو لمائع عند إمكان مقارنة سرعات الأجسام المتحركة بسرعة الضوء c. نتيجة لذلك، يوسع علم الميكانيك التقليدي بشكل صحيح ليشمل الجسيمات المنتقلة بسرعات عالية والتي تمتلك مقادير مرتفعة من الطاقة، ويوفر ذلك تضمينًا متسقًا للكهرومغناطيسية مع ميكانيك الجسيمات. لم يكن هذا متاحًا في النسبية الغاليلية، حيث كان يسمح للجسيمات والضوء بالانتقال عند أي سرعة حتى لو كانت أسرع من الضوء. أسس الميكانيك النسبي هي مسلمات النسبية الخاصة والنسبية العامة. ينتج الميكانيك النسبي الكمومي عن توحيد النسبية الخاصة مع ميكانيكا الكم، في حين تدعى محاولات التوحيد مع النسبية العامة الجاذبية الكمومية، وهي مسألة غير محلولة في الفيزياء.
كما في الميكانيك التقليدي، يمكن تقسيم الموضوع إلى «علم حركة»: وصف الحركة بتحديد المواضع والسرعات والتسارعات، وعلم «الديناميك»: وصف كامل بدراسة الطاقات وكميات الحركة والعزوم الحركية (الزخوم الزاوية) مع قوانين انحفاظها، والقوى المؤثرة على الجسيمات أو المطبقة من قبلها. ولكن هناك موضوع ثانوي دقيق، إذ يعتمد ما يبدو بأنه «متحرك» وما هو «ساكن» -ما يصطلح عليه باسم «علم السكون» أو «علم التوازن» في الميكانيك التقليدي- على الحركة النسبية للمراقبين الذين يقيسون في إطارات إحداثيات مرجعية.
بالرغم من أن بعض التعاريف والمفاهيم تنتقل من الميكانيك التقليدي للنسبية الخاصة، ككون القوة المشتق الزمني لكمية الحركة (قانون نيوتن الثاني)، والشغل (أو العمل) الذي يؤديه الجسيم هو التكامل الخطي للقوة المطبقة على الجسيم في مسار ما، والاستطاعة (أو القدرة) هي المشتق الزمني للعمل المطبق، فإن هناك عددًا من التعديلات الهامة للتعاريف والصيغ الباقية. تنص النسبية الخاصة على أن الحركة نسبية وأن قوانين الفيزياء نفسها لكل المجربين بغض النظر عن إطارهم المرجعي العطالي. بالإضافة إلى تعديل فهم الزمان والمكان، تجبر النسبية الخاصة المرء على إعادة النظر في مفاهيم الكتلة وكمية الحركة والطاقة، وكلها بنى هامة في الميكانيك النيوتوني (التقليدي). تظهر النسبية الخاصة أن هذه المفاهيم كلها تجليات مختلفة لنفس الكمية الفيزيائية بنفس الطريقة التي تظهر فيها أن الزمان والمكان متشابكان بعلاقاتهما المتبادلة. بالنتيجة، من التعديلات أيضًا مركز ثقل نظام ما، وهو من السهل تعريفه في الميكانيك التقليدي ولكنه أقل وضوحًا بكثير في النسبية.
تصبح المعادلات أكثر تعقيدًا في صياغة الحساب الرياضي المألوف ذي الفضاء الشعاعي ثلاثي الأبعاد؛ بسبب لاخطية معامل لورنتز، الذي يعوض بدقة عن اعتماد النسبية على السرعة وعن حد سرعة كل الجسيمات والحقول. ولكن لهذه المعادلات شكل أبسط وأكثر أناقة في الزمكان رباعي الأبعاد، الذي يضم فضاء مينكوفسكي المسطح (النسبية الخاصة) والزمكان المنحني (النسبية العامة) لأن الأشعة ثلاثية الأبعاد مشتقة من المكان والأشعة السلمية المشتقة من الزمان يمكن جمعها في أربعة أشعة، أو موترات رباعية الأبعاد. ولكن موتر الزخم الزاوي يدعى أحيانًا شعاعًا ثنائيًّا لأنه من وجهة نظر ثلاثية الأبعاد شعاعان (أحدهما هو الزخم الزاوي التقليدي، وهو الشعاع المحوري).