La circumnavigation (terme parfois francisé « circonnavigation) désigne la navigation en bateau autour d'un lieu, couramment une île, un continent, ou la Terre entière. Plus récemment, on parle aussi de circumnavigation pour des voyages aériens ou sous-marins.
Jean de Mandeville, dans son Livre des merveilles du monde, fait référence aux possibilités théoriques de « circumnavigation » du monde. C'est sans doute ce qui a rendu son ouvrage si populaire à la fin du Moyen Âge, notamment auprès de Christophe Colomb, Fernand de Magellan et Juan Sebastián Elcano.
thumb|Le Numancia.
Au début du , l'expédition commandée au départ par le navigateur et explorateur portugais Fernand de Magellan (qui mourut à mi-chemin) et terminée par le basque Juan Sebastián Elcano, quitte Séville, Espagne le 10 août 1519. Elle est la première du monde à effectuer le tour de la Terre. Une partie de la flotte, le Victoria en tête, est de retour à Séville le 8 septembre 1522. Mais de fait, ce fut l'esclave et interprète de Magellan nommé Henrique de Malacca qui aurait accompli stricto sensu le premier tour du monde complet par un homme, étant revenu à son pays d'origine par l'est alors qu'il avait été initialement acheté à Malacca par Magellan en 1511, qui l'avait ramené au Portugal par l'ouest l'année suivante.
Entre 1525 et 1526, l’expédition de Garcia Jofre de Loaísa complète la deuxième circumnavigation après être arrivée aux îles des épices en 1526. Cependant, il ne restait qu'un seul bateau sur les sept qui composaient l’expédition et seulement 24 hommes avaient survécu. Mais incapables de continuer leur chemin, ils devront attendre jusqu’en 1536 avant qu'ils soient sauvés par les Portugais. À bord des bateaux portugais, ils rentreront en Espagne en complétant ainsi la deuxième circumnavigation.
Entre 1577 et 1580, troisième circumnavigation menée par l'explorateur anglais Francis Drake.
Parti de Rotterdam le , Olivier van Noort y reviendra en août 1601, après avoir effectué le tour du monde. Il est le premier hollandais à effectuer une circumnavigation.