泰森多邊形，也被稱為沃洛諾伊圖(Voronoi diagram)或Thiessen多邊形，是一種基於空間劃分的幾何結構。
泰森多邊形由一組連續的多邊形組成，這些多邊形由連線兩鄰點線段的垂直平分線構成。每個泰森多邊形內的任一點到構成該多邊形的控制點的距離小於到其他多邊形控制點的距離。泰森多邊形最初由荷蘭氣候學家A.H.Thiessen提出，用於根據離散分布的氣象站的降雨量來計算平均降雨量。其生成過程是將所有相鄰氣象站連成三角形，然後作這些三角形各邊的垂直平分線，於是每個氣象站周圍的若乾垂直平分線圍成一個多邊形。用這個多邊形內所包含的一個唯一氣象站的降雨強度來表示這個多邊形區域內的降雨強度。
泰森多邊形在多個領域有廣泛的套用，如生態學中確定空間實體的影響範圍、計算機圖形學、圖像處理、模式識別、地理學、氣象學等。