Дискре́тная се́рия представле́ний, семейство непрерывных неприводимых унитарных представлений локально компактной группы $G$, эквивалентных подпредставлениям регулярного представления этой группы. Если группа $G$ унимодулярна, то непрерывное неприводимое унитарное представление $\pi$ группы $G$ тогда и только тогда принадлежит дискретной серии, когда матричные элементы представления $\pi$ лежат в $L^2(G)$. В этом случае существует такое положительное число $d_\pi$, называемое формальной размерностью представления $\pi$, что соотношения$$\int_G (\pi(g)\xi,\eta) \overline{(\pi(g)\xi',\eta')} dg = d_\pi^{-1} (\xi,\xi') \overline{(\eta,\eta')};\tag{1}$$$$(\pi(g)\xi,\eta)\ast (\pi(g)\xi',\eta') = d_\pi^{-1}(\xi,\eta')(\pi(g)\xi',\eta) \tag{2}$$выполняются для всех векторов $\xi,$ $\eta$, $\xi'$, $\eta'$ из пространства $H_\pi$ представления $\pi$. Если $\pi_1$, $\pi_2$ – два неэквивалентных представления группы $G$ в пространствах $H_1$, $H_2$, соответственно, принадлежащие дискретной серии, то для любых $\xi_1, \eta_1 \in H_1$, $\xi_2, \eta_2 \in H_2$ выполняются соотношения $$\int_G (\pi(g)\xi_1\eta_1) \overline{(\pi_2(g)\xi_2\eta_2)}dg = 0, \tag{3}$$$$(\pi_1(g)\xi_1, \eta_1) \ast (\pi_2(g)\xi_2, \eta_2) = 0. \tag{4}$$Соотношения (1)–(4) являются обобщениями соотношений ортогональности для матричных элементов представлений компактных топологических групп; группа $G$ компактна тогда и только тогда, когда все непрерывные неприводимые унитарные представления группы $G$ принадлежат дискретной серии, и если $G$ компактна и мера Хаара $dg$ удовлетворяет условию $\int_G dg = 1$, то число $d_\pi$ совпадает с размерностью представления $\pi$. Односвязные нильпотентные вещественные группы Ли и комплексные полупростые группы Ли не имеют дискретной серии.

Класс эквивалентности представления $\pi$, входящего в дискретную серию, является замкнутой точкой в дуальном пространстве $\hat G$ группы $G$, и мера Планшереля этой точки совпадает с формальной размерностью $d_\pi$; если при этом некоторый ненулевой матричный элемент представления $\pi$ суммируем, то представление $\pi$ является открытой точкой в носителе регулярного представления группы $G$, но открытые точки в $\hat G$ могут не соответствовать представлениям дискретной серии. Свойства представлений дискретной серии частично распространяются на случай неунимодулярных локально компактных групп.