Переалкили́рование (трансалкилирование), миграция алкильной группы из молекулы одного органического соединения в другое или замена одной алкильной группы на другую.
Обычно термин «переалкилирование» употребляют для обозначения межмолекулярного обмена алкильных групп в алкилбензолах в присутствии катализаторов (хлорид алюминия AlCl₃, фторид бора BF₃ или другая кислота Льюиса), протекающего через промежуточное образование карбкатионов. Процессы переалкилирования часто сопутствуют реакции Фриделя – Крафтса и обусловлены её обратимостью.

Промышленное применение переалкилирование находит главным образом при получении этилбензола из бензола и полиэтилбензолов (побочных продуктов этилирования бензола). В случае моноалкилбензолов в присутствии катализаторов может происходить диспропорционирование с образованием бензола и м-диалкилбензолов. При этом переалкилирование обычно не сопровождается изомеризацией боковой цепи; например, нагревание бутилбензола в присутствии AlCl₃ приводит к смеси бензола и дибутилбензолов (содержание м-изомера 90 %).

К другому типу реакций относится переалкилирование ониевых солей. Например, соли тетраалкиламмония способны переносить алкильную группу в молекулу алкилгалогенидов в результате последовательности обратимых процессов разложения и нуклеофильного замещения, а соли триалкилоксония, обладающие сильными алкилирующими свойствами, переносят алкильную группу в молекулу простого эфира:

$(CH_3)_4\overset{+}{N}Cl^-+C_2H_5Cl \stackrel {t}{\rightleftarrows} [(CH_3)_3N+CH_3Cl+C_2H_5Cl]\rightleftarrows(CH_3)_3C_2H_5\overset{+}NCl^-+CH_3Cl,$$(C_2H_5)_3O^+BF_4^-+(CH_3)_2O \rightleftarrows[(C_2H_5)^+BF_4^-+(C_2H_5)_2O+(CH_3)_2O]\rightleftarrows \\ (CH_3)_2C_2H_5O^+BF_4^-+(C_2H_5)_2O.$Переалкилирование применяется в промышленности, в частности для получения этилбензола, высших алкилбензолов, поверхностно-активных веществ и др.