Een ruimtestation is een ruimtevaartuig dat zich in een baan om de aarde bevindt en waarin een bemanning gedurende korte of lange tijd kan in verblijven doordat deze met een apart ruimtevaartuig naartoe wordt gebracht. Ruimtestations werden tot op heden altijd al onbemand in de ruimte gebracht en tot op heden bevonden alle ruimtestations zich in een lage baan om de Aarde op een hoogte van maximum 440 kilometer.
Doordat een ruimtestation zich in een lage baan om de Aarde bevindt zal de bemanning minder aan kosmische straling worden blootgesteld omdat men binnen de Van Allen-gordels blijft. In theorie is het echter wel mogelijk een ruimtestation in een hogere baan om de Aarde of in een baan van een ander hemellichaam te brengen.
Aan boord van een ruimtestation bevindt zich meestal een bewonerscompartiment en een werkcompartiment waarin ruimtevaarders tal van wetenschappelijke experimenten kunnen uitvoeren. In sommige gevallen kan een ruimtestation bestaan uit verschillende modules die in een baan om de Aarde aan elkaar gekoppeld worden waardoor de ruimtevaarders meer plaats hebben om te leven of er meer experimenten kunnen in uitvoeren. Het eerste ruimtestation dat ooit werd gelanceerd, was de Russische Salyut 1 die op 19 april 1971 in de ruimte gebracht werd door een krachtige Russische Proton raket en op 16 oktober 1971 terug opbrandde in de atmosfeer. Dit eerste ruimtestation werd bezocht door de Soyuz 11 bemanning die in totaal 23 dagen aan boord van de Salyut 1 verbleef. In totaal lanceerde Rusland 7 Salyut ruimtestations die allemaal bestonden uit één centrale module die opgedeeld was in verschillende compartimenten en waarvan de twee laatste Salyut ruimtestations over verschillende koppelmechanismen beschikten waardoor deze ook konden bezocht worden door speciaal ontworpen bevoorradingsruimtetuigen.
Amerika bracht zijn eerste, en tot op heden zijn enigste, ruimtestation op 14 mei 1973 in een baan om de Aarde. Het Skylab ruimtestation werd in totaal driemaal bezocht door telkens drie astronauten waarvan de Skylab 3 bemanning 84 dagen aan boord van dit ruimtestation verbleven en er tal van experimenten op vlak van astronomie, geneeskunde en fysica uitvoerden. Het meest succesvolle ruimtestation uit de Russische Salyut reeks was de Salyut 7 die in totaal 816 dagen bemand was door 6 permanente crews en 4 andere crews die op visite kwamen. Na het succes van de Russische Salyut ruimtestations lanceerde de Sovjet Unie op 19 februari 1986 zijn Mir ruimtestation dat bestond uit een basismodule en waar later nog eens 6 andere wetenschappelijke modules aan werden gekoppeld waardoor dit gevaarte gedurende 15 jaar lang het grootste ruimtestation uit de geschiedenis van de ruimtevaart was. Dit ruimtestation brak alle records op vlak van bemande ruimtevaart maar wegens financiële problemen en te veel verouderde onderdelen besliste Rusland het ruimtestation in de atmosfeer van de Aarde te laten opbranden op 23 maart 2001.
Tijdens de laatste jaren van zijn bestaan werd het Russische Mir ruimtestation enkele malen bezocht door een Amerikaans ruimteveer en verbleven tal van internationale astronauten aan boord van het complex tijdens verschillende gezamenlijke missies met andere landen. Hierdoor groeide het idee van enkele landen om een internationaal ruimtestation te bouwen dat zou bestaan uit verschillende modules die afkomstig waren uit tal van landen en een permanente basis zou worden in een baan om de Aarde. Op 20 november 1998 werd dan de eerste Russische module, genaamd Zarya, gelanceerd. Later werden nog tal van andere modules koppelde aan deze basismodule. De Amerikaanse ruimteveren vlogen al meer dan 15 missies naar het ISS ruimtestation om nieuwe gebinten, zonnepanelen of modules te monteren aan de ruimte-mecano. Sinds 2000 wordt dit ruimtestation ook permanent bemand door Russische, Amerikaanse en Europese ruimtevaarders die om de zes maand vervangen worden. In de toekomst zal het ISS permanent 6 bemanningsleden aan boord hebben. In totaal nemen 16 landen over de hele wereld deel aan dit project. Wanneer het ruimtestation helemaal klaar zal zijn tegen het einde van dit decennia zal dit bestaan uit 10 modules waarin ruimtevaarders kunnen leven en werken, zal het ongeveer 400 ton wegen en 108 meter op 74 meter groot zijn.