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Tagebau (in Österreich und der Schweiz Tagbau) ist ein Oberbegriff aus dem Bergbau. Er bezeichnet die oberflächennahe Gewinnung von Bodenschätzen, im Gegensatz zum Abbau unter Tage in Schächten und/oder Stollen. Neben der Technik nennt man auch die Anlage bzw. den Ort einen Tagebau, an dem die Technik eingesetzt wird, wie z. B. Tagebau Hambach. Je nach Art des Vorkommens gibt es aber spezifischere Namen wie Sandgrube, Kiesgrube, Lehmkuhle oder Steinbruch.
Eine Sonderform des Tagebaus ist das in den amerikanischen Appalachen praktizierte Mountaintop removal mining, bei dem zunächst Bergkuppen gesprengt und abgetragen werden und anschließend die Rohstoffe im Tagebau abgebaut werden.
Die Gewinnung von Werksteinen im Tagebau lässt sich bis in die Steinzeit zurückverfolgen (Menhire).