Mesin V12 adalah sebuah konfigurasi mesin V dengan 12 silinder terpasang di crankcase dengan 2 cabang silinder yang masing-masing cabang berisi 6 silinder. Antar cabang silinder membentuk sudut yang umumnya sebesar 60° dan 12 pistonnya menjalankan satu crankshaft.[1]
Karena setiap cabang silindernya sebenarnya adalah mesin 6 segaris, maka konfigurasi ini dianggap memiliki keseimbangan mesin yang sangat baik sehingga tidak membutuhkan balance shaft.