Una máquina de vapor marina es un tipo de máquina de vapor diseñada para su uso en un barco u otra embarcación marina. Las máquinas de vapor comenzaron a aparecer en los barcos a principios del siglo XIX y fueron el principal tipo de motor utilizado para viajes marítimos motorizados durante la mayor parte de los próximos 100 años, cuando los motores diesel comenzaron a suplantar a las máquinas de vapor como el estándar para la propulsión de barcos. Una gran cantidad de diseños, mejoras y configuraciones aparecieron durante este tiempo, pero cada máquina de vapor marina funcionaba con el mismo principio básico de usar vapor calentado para realizar el trabajo.
La primera máquina de vapor en funcionamiento se inventó a fines del siglo XVII, pero no se desarrolló con éxito comercialmente hasta principios del siglo XVIII. Fue casi 100 años después, en 1807, que el primer diseño comercial de un barco de vapor fue desarrollado por un estadounidense, Robert Fulton. Las primeras máquinas de vapor marinas eran algo poco confiables y de poca potencia, pero los ingenieros e inventores en los Estados Unidos y Europa hicieron mejoras rápidamente, y dentro de otros 30 años, los barcos de vapor estaban haciendo viajes transatlánticos regulares.
Los primeros barcos equipados con este tipo de motores tenían calderas que usaban madera como combustible. Más tarde, muchos barcos usaron carbón como combustible. Una caldera, un gran tanque sellado que contenía agua se calentó para producir vapor, lo que creó presión dentro del sistema cerrado. Esta presión se utilizó para mover uno o más pistones en cilindros. Los pistones estaban conectados por medios mecánicos a un mecanismo de accionamiento, que se usaba para girar una rueda de paletas, o más tarde, en barcos más avanzados, un tornillo de hélice.
Las máquinas de vapor de expansión simple tenían cilindros que funcionaban bajo la misma presión, y en las primeras etapas del desarrollo de máquinas de vapor marinas, todas las máquinas de vapor fueron diseñadas de esta manera. Más tarde, se desarrolló la máquina de vapor de expansión compuesta, que tenía cilindros que funcionaban bajo presiones sucesivamente más bajas a medida que el vapor se alimentaba a través de los cilindros en sucesión, enfriándose a medida que pasaba por cada uno antes de regresar a la caldera. Los motores de este tipo se diseñaron generalmente con dos cilindros. Los motores compuestos con tres cilindros se conocían como motores de triple expansión.
El método por el cual una máquina de vapor marina transfirió potencia de los pistones al mecanismo de transmisión fue el segundo elemento en la clasificación de un motor. Se desarrollaron muchos diseños diferentes de transferencia de potencia durante el tiempo en que prevalecían las máquinas de vapor. Un tipo de motor conocido como motor de palanca lateral, en el que los pistones estaban conectados a dos palancas grandes montadas a los lados del motor, fue el tipo principal de motor de vapor marino durante los primeros años de la potencia de vapor. Los diseños posteriores incluyeron los motores de campanario, cruceta, oscilante y de haz andante.