Een grafheuvel (ook: heuvelgraf of tumulus) is een heuvel uit de prehistorie die werd gebruikt als begraafplaats. De heuvels werden opgeworpen over menselijke resten in een kuil, boomkist, hunebed, steenkist, grafkist, urn, tombe of grafkamer. Grafheuvels komen voor in diverse afmetingen en werden gemaakt van verschillende materialen, afhankelijk van de periode en het gebied. Ook de maatschappelijke positie van de overledene bepaalde het type grafheuvel.
De grafheuvel werd gebruikt voor het begraven van een persoon of meerdere overledenen van de gemeenschap. Vaak werd de grafheuvel daarna ook nog gebruikt voor het begraven van resten van later overleden mensen. Deze personen werden in de bestaande grafheuvel begraven, waarbij de grafheuvel soms werd verhoogd. In bepaalde gebieden is er één grafheuvel in het landschap, maar grafheuvels worden ook in groepen aangetroffen of zijn onderdeel van een groter grafveld of urnenveld.
Men vermoedt dat grafheuvels, behalve om de doden een laatste rustplaats te geven, ook gebouwd en gebruikt werden voor verering.