Koosinusteoreem e. koosinuslause on matemaatiline teoreem trigonomeetrias, mis näitab mis tahes kolmnurga külgede suhet ühe nurga koosinusega. Kolmnurga ühe külje (nt. a) ruut võrdub teiste külgede ruutude summaga, millest on lahutatud teiste külgede ja nendevahelise nurga koosinuse kahekordne korrutis:
$$a^{2}=b^{2}+c^{2}-2bc\times\cos\alpha$$ $$b^{2}=a^{2}+c^{2}-2ac\times\cos\beta$$ $$c^{2}=a^{2}+b^{2}-2ab\times\cos\gamma$$
kus,
a, b, c— kolmnurga küljed;
α, β, γ— kolmnurga nurgad.