先発投手（せんぱつとうしゅ）とは、野球やソフトボール、クリケットの試合開始時にスターティングメンバーとして最初に投球する投手をいう。スターターとも。1球でも投じた後に他の投手へ交代した場合、その交代投手を救援投手という。本項においては野球の先発投手について記述する。一般的に先発投手には、なるべく長いイニングを投球することが求められる。野球においては、先発投手が勝利投手となる権利を得るには最低5イニングを投球する必要があることから、先発投手は大量失点せずに5イニング以上投球するべきだと考えられている。メジャーリーグでは後述の100球で交代する状況において、6イニング以上を3自責点以内に抑えることをクオリティ・スタート（良好な先発）といい、先発投手の能力を測る重要な指標の一つとなっている。そのため、リリーフ投手は大抵は打者が1順するまでには降板するのに対し、先発投手は2順以上相手打者と対戦する必要があり、その間に相手打者が投球に慣れてしまわないよう、多彩な球種を持つ、慣れても打てないほどの球の質、制球などの技術が求められる。一方、人間にとって、体の構造を考えると物を投げるという行為は不自然であると言われており、投手の肩や肘は投球によって疲労し、過度な球数の投球によって故障を誘発することとなる。多くの優れた投手が酷使により選手寿命を縮めてきたことを踏まえ、現代野球では6回以降で救援投手に交代することが多く、先発投手が9回を完投することは以前に比べると少なくなってきている。また、一定以上のレベルの投手は、投球による負荷によって肘周辺を中心に毛細血管が切れる。スポーツ医学の発展によりこれが再生するには4日以上かかるということが証明されたため、現在のプロ野球において先発投手は4日から6日程度の登板間隔を空けることが通常である（1試合投げたら翌日から3日から5日間は休みで調整に当てる）。チームは複数の先発投手をローテーションを組んで起用していく。これを先発ローテーションという。これらのイニング数、登板間隔は日本、アメリカなどで異なっている。日本は中6日が基本だがチーム状況によって中5～4日、イニング数も100球を目安に6～7イニング目での降板が多いが、調子・チーム事情・監督の方針次第で完投する(この場合球数は120球を超える時もある)場合があるのに対し、アメリカでは早くから登板間隔4日、球数100球前後での交代が厳しく守られている。そのため、アメリカなどのほうが救援投手の整備も早くから進んでおり、中継ぎ投手・セットアップ投手・抑え投手といった分業化が著しい。(日本において先発投手の投球数制限および救援投手の分業化が投入されたのは1990年代頃からである。)なお、日本の高校野球においては、エース級の先発投手がほぼ全試合で完投することも少なくなく、特に春・夏の甲子園大会や夏の地方大会では終盤の日程が過密であるため、連日エース投手が先発し、その都度100球以上を投じることも決して珍しくない。このような起用方法・過密日程については昨今の日本においては故障防止などの観点や旧態依然とした体質が続いている象徴として賛否両論がある。投手記録の「試合当初」は、先発して途中で交代した試合数をカウントしたものである。すなわち試合当初数と完投数を合計した数が先発登板数になる。先発ローテーションは5人前後の投手から構成されることが一般的である。チーム内で優秀な投手を上位5人選出し、ローテーションに起用されることが多い。ローテーション入りされることは、投手にとって名誉なことである。先発ローテーションは、白星を稼ぐことで自チームを優勝へと導く役割を担う。アメリカにおいて、1960年代に4人の投手が中3日で先発登板する方法が一般化し、1970年代中盤に5人の投手が中4日で先発する方法が登場すると、1980年代にはほとんど全てのチームに採用された。1980年のオークランド・アスレティックスは完投主義を貫き、チームで91完投を挙げたものの、翌年以降、各先発投手の成績が急速におちこんだ。これが契機となり、先発投手に完投させる考えは後退し、1先発あたりの投球数制限の導入および1970年代頃から始まっていた救援投手の分業化が一気に進んでいった。日本では、長らく各チームのエースと呼ばれる投手が、多くの試合に先発し、非先発時は救援登板もするといった状態が続き、必ずしも先発投手という概念は成立していなかった。1980年代ごろから中5日の先発ローテーションが確立されていき、1990年代に入ると中6日が通常となった。開幕戦で先発投手を務める投手を開幕投手と呼ぶ。日本のプロ野球における開幕投手は、各球団ともエースと呼ばれる投手を筆頭に球団の代表投手が起用される例が多く、投手にとって開幕投手に指名されるのは名誉なことであるとされる。いずれもシーズン終了時。

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