Allveelaev on laev või paat, mis on konstrueeritud liikumiseks nii veepinnal kui ka pikemat aega sukeldununa vee all.
Allveelaevu kasutatakse sõja-, turismi- või uurimislaevadena.
Jõuallika järgi liigitatakse allveelaevad diisel- ja tuumaallveelaevadeks. Sõja-allveelaevad on tänapäeval enamasti relvastatud ballistiliste, mitme tuumalõhkepeaga rakettidega.
Väikseid allveelaevu kasutatakse enamasti mereuurimislaevadena.