Диметилсульфáт — органическое химическое соединение, сложный эфир метанола и серной кислоты с формулой , принятая сокращённая формула .
Впервые получен в начале XIX века.
Широко применяется как метилирующий реагент в органическом синтезе. В некоторых случаях может быть заменён метиловым эфиром трифторметансульфоновой кислоты , или иодметаном.
Как и все алкилирующие реагенты, диметилсульфат в высоких концентрациях токсичен и проявляет канцерогенные свойства.