Een winkelwagen of winkelkarretje is een wagen die kan worden voortgeduwd door een persoon tijdens een bezoek aan een supermarkt, tuincentrum of bouwmarkt. De producten uit de winkelschappen worden in de winkelwagen verzameld, aan de kassa afgerekend en uiteindelijk van de winkelwagen overgeladen naar het eigen vervoermiddel, bijvoorbeeld een auto of fiets.
Een winkelwagen is verplaatsbaar door middel van vier zwenkwielen, en bestaat uit een trapeziumvormig frame dat meestal geconstrueerd is uit metaaldraad. Er bestaan echter ook kunststof winkelwagens, of een mengeling van metaal (onderstel) en kunststof (bak). Sommige wagen zijn uitgevoerd met kinderzitjes en/of een houder voor tassen.
Een winkelwagen wordt meestal gebruikt wanneer iemand veel boodschappen doet. Bovendien komt de klant door het wagentje in de verleiding meer te kopen dan hij kan dragen. Voor minder (of het minderen van) boodschappen is een winkelmand praktischer. Het gebruik van een wagen of mand is meestal verplicht in supermarkten, ook als de klant maar een kleinigheid wil kopen - men hoopt dat 'vergissingen' daarmee vermeden worden. In de praktijk wordt er echter aan die verplichting zelden de hand gehouden.