Пароперегрева́тель, элемент парового котла, предназначенный для перегрева поступающего в него насыщенного пара до заданной температуры. В прямоточных котлах докритического и сверхкритического давления пароперегревателями традиционно называют поверхности нагрева, расположенные после топочных экранов. Перегрев пара широко используется в энергетике для повышения кпд термического цикла паросиловых установок. Пароперегреватель состоит из двух и более последовательно включённых пакетов (ступеней) – системы укреплённых параллельно стальных труб с внутренним диаметром 20–60 мм, присоединённых к входному и выходному коллектору (камере). Пароперегреватель – один из наиболее ответственных элементов парового котла, т. к. трубы работают в условиях, близких к предельно допустимым (температура пара – до 650 °C, давление – до 35 МПа).

По виду теплообмена (тепловосприятия) и конструкции (ме́ста расположения в паровом котле) различают пароперегреватели: конвективные, располагаемые в конвективных газоходах парового котла и получающие теплоту главным образом конвекцией; радиационные, размещаемые на стенах и потолке топочной камеры и горизонтального газохода и получающие теплоту в основном радиацией (излучением) от дымовых газов с высокой температурой; полурадиационные, находящиеся в верхней части топки на входе в горизонтальный газоход и выполненные в виде плоских ширм или лент, собранных из пароперегревательных труб, находящихся друг за другом в одной плоскости. Для поддержания постоянного значения температуры основного и вторичного пара в широких пределах изменения нагрузки используются пароохладители.