En kolvmotor är en motor som omvandlar ett gas- eller vätsketryck i en cylinder till en mekanisk rörelse av en kolv i cylindern. Kolven driver via en vevstake en vevaxel, som ger ett utgående vridmoment. Trycket kan antingen bildas i en extern process till exempel ångpanna, luftkompressor (gastrycksmotor) eller vätsketrycksmotor (hydraulmotor) eller bildas genom förbränning av gasen i cylindern (förbränningsmotor).
En kolvmotor kan under vissa förhållanden reversera energiutbytet och fungera som pump istället.
Om kolven endast ger en linjär kraft utan vevstake och vevaxel, till exempel slaghammare, betraktas det inte som en kolvmotor.
I denna artikel beskrivs kolvmotorn som förbränningsmotor. För gas-/vätsketrycksmotorer hänvisas till artiklarna ångmaskin, pneumatisk motor och hydraulmotor.