垓下之战是公元前 202 年楚汉战争中的最后一场战役。

战争背景：楚汉订立鸿沟合约后，刘邦听从张良、陈平的建议，趁楚军退兵时发起追击。刘邦在固陵之战中击败项羽亲率的楚军，随后与韩信、彭越等会合，对项羽形成东西夹击合围之势。项羽继续东撤，至汉五年十二月（公元前 203 年），被汉军围困于垓下（今安徽灵璧）。

参战方及兵力：汉军由刘邦统领，包括韩信、彭越、英布等各路汉军约计 40 余万人。楚军约 10 万人，由项羽率领。

汉军布阵：韩信统领的 30 万大军分为五个部分，孔将军孔熙（又作孔聚）为左翼，封费将军陈贺为右翼，刘邦坐镇后方，周勃、柴武等作为预备军在刘邦军后待命。

战争经过：

项羽首先展开攻击，楚军前军精锐在钟离昧的统领下正面冲击韩信前军阵首，韩信军形势不利开始退却。

随后项羽率领楚军主力做中军，掩护后备军阵的韩信前军部队重整队形，与孔熙军和陈贺军会合，对楚军展开总攻击。楚军在韩信三军的分割包围之下，几乎全军覆没。

项羽军在垓下筑营垒，兵少粮尽。汉军夜间高唱楚歌，楚军士卒思乡厌战，军心涣散。项羽乘夜色率 800 精锐骑兵突围南逃。

战争结果：天明后汉军发觉项羽突围，派 5 千骑兵追赶。渡过淮河后，项羽仅剩百余骑相随，后因迷路被汉军追击。项羽到达东城（今安徽定远东南）时仅剩 28 骑，他指挥着 28 骑与汉军激战，再次杀开血路，向南疾走。至乌江（今安徽和县东北长江边的乌江浦）边，项羽自觉无颜见江东父老，自刎而死。汉军全歼垓下楚军，获得全胜，楚汉战争结束。

垓下之战是楚汉相争的终结点，它结束了秦末混战的局面，标志着刘邦最终赢得天下，建立了汉朝，具有重要的划时代意义。同时，这场战役也衍生出了“四面楚歌”等相关成语。

垓下古战场遗址位于今安徽省灵璧县东南沱河北岸的韦集镇垓下村。关于“垓下”的具体位置，历来学者有不同看法，大致在睢水、洨水（今沱河）间开阔的平原地区，约在北纬 33 度至 34 度、东经 117 度至 118 度的范围内。