right|vignette|Vitrail du réassemblé par Samuel Coucke (1861), église Notre-Dame du Sablon de Bruxelles.
Le vitrail est une composition de verre formée de pièces de verre. Celles-ci peuvent être blanches ou colorées et peuvent recevoir un décor. Le mot vitrail désigne une technique, alors que la fermeture d'une baie fixe avec du verre s'appelle une verrière.
On retrouve des traces de vitrail primitif durant l'Antiquité tardive sur les ouvertures d'édifices religieux chrétiens. Le vitrail actuel va être inventé au début du Moyen Âge, avec des pièces de verre assemblées par des baguettes de plomb, spécifiquement profilées. Ce procédé de sertissage par « mise en plomb », bien qu'aujourd'hui toujours dominant, n'est pas le seul en usage : d'autres techniques, telles que celles du ruban de cuivre (aussi appelée méthode Tiffany, de son concepteur Louis Comfort Tiffany), de la dalle de verre enchâssée dans le béton ou le silicone, de collages (avec des résines ou des polymères), de thermoformage, de fusing et du vitrail à verre libre, peuvent être utilisées ou combinées.
Un vitrail est appelé vitrerie lorsque son dessin est géométrique et répétitif (par exemple des losanges ou des bornes). La vitrerie est généralement claire et sans peinture.
vignette|right|Détail d'un panneau du vitrail de Saint Thomas, cathédrale de Canterbury.La surface peinte des verres est apparente. Les plombs en H sont visibles avec leurs jonctions soudées, de même que les fers raidisseurs et les fils de cuivre qui les lient au vitrail.
Selon l'Institut national des métiers d'art, la France, pays de cathédrales, est le pays qui a la plus grande surface de vitraux dans le monde, soit de vitraux.
Le verre coloré a été produit depuis les époques les plus reculées. Tant les Égyptiens que les Romains ont excellé dans la fabrication de petits objets de verre coloré. Le British Museum possède deux pièces romaines exceptionnelles, la coupe de Lycurgue, dont la teinte couleur moutarde prend des reflets pourpres lorsque la lumière la traverse et le vase Portland, bleu nuit à décor incisé blanc.