上田合战（日语汉字：上田合，假名：うえだかっせん，罗马字：Uedakassen）是真田氏和德川氏在信浓国的上田城（现今长野县上田市）和近邻的山城周边以及上田市东部的神川附近进行的合战总称。

真田氏和德川氏在此地进行过2次战斗，第一次是天正13年（1585年）的战斗，第二次是庆长5年（1600年）的战斗。

上田是在东信浓的小县郡内，附近在上田城筑城以前就是武田氏、上杉氏、后北条氏的国境，因此是非常不安定的地域，但是真田昌幸于武田氏下平定上野国吾妻郡和沼田后，于德川氏下平定小县郡，之后在上田筑起上田城。

这两次战斗主要是真田昌幸在上田城笼城的战斗，因此被称为上田城之战、上田城攻防战。但是正确来说上田合战不只是在上田城，而是包括砥石城和丸子城等上田小县的山城的总体战。

这之合战被称为 神川合战。

天正10年（1582年）3月，武田氏在织田信长征伐武田氏之后灭亡。由甲斐国至信浓、上野等过去武田的领地

被分给织田家的家臣，武田旧臣的信浓国人众成了织田政权的家臣。同年6月，织田信长在京都横死（本能寺之变），北条家虽然先前和织田家友好，但北条氏此时直率5万6千名士兵对织田领地的上野进攻，在神流川之战中击破被看作织田政权关东管领的泷川一益率领的2万士兵，泷川一益向原处地的伊势逃去。此时之际甲斐河尻秀隆因为领地发生一战死、北信浓森长可撤离美浓市、南信浓毛利秀赖撤离尾张，织田信康在上野甲斐等地领土遭越后上杉景胜、相模北条氏直势力侵攻，德川家康率军平定，天正壬午之乱开始了。

在天正壬午之乱后一直负责压制甲斐国的德川家康攻向南信浓，上杉氏攻向北信浓，而北条氏则从上野国越过碓冰攻击东信浓。这时自东信浓对西上野保持着势力的真田昌幸虽然属于北条那方，但是当德川攻击东信浓时叛逃向德川方。

同年10月，德川和北条达成和睦相处，但条件是真田氏的上野沼田必须和北条的信浓佐久郡交换。

翌年（1583年）真田昌幸着手建造上田城，和围绕着沼田市和吾妻地区的北条氏对抗著。

天正13年（1585年）德川家康到达甲斐，透过北条家协调要求真田昌幸归还沼田城，但昌幸以此地为我故有支配而拒绝，并与敌对关系的上杉氏友好。同年7月，回到滨松城的家康得知真田昌幸谋反，立即于8月派家臣鸟居元忠、大久保忠世和平岩亲吉共领7千兵力开赴上田城。

德川军取道北国街道，之后在上田盆地附近的国分寺展开进攻。兵力只有1千5百人的真田军，昌幸留在上田城，长子信之布阵在支城户石城，昌幸的从兄弟矢泽赖康与上杉显房派出的援军共同守卫另一支城矢泽城。

8月2日德川军进攻二丸遭受猛力反击而撤退，在撤退期间同时遭到上田城城兵的追击和来自户石城的侧面攻击，德川军因而陷入混乱，在追击战中矢泽城的士兵又同时出击。结果在神川，德川军多数的士兵溺死。真田军凭借的地形之利使德川军战死达1千3百人，而自己只损失40人。

隔天，在德川军布阵地附近的小豪族丸子氏支持真田军，与他们在丸子城附近顽强抵抗敌方进攻达20天。不久真田方得知上杉军派出增援部队，德川家康的援军井伊直政、大须贺康高和松平康重一时下令撤退，28日德川军开始撤退。大久保忠世诸将还留在城内打算奋力一拼。但是11月德川的谱代重臣石川数正出奔到丰臣家，至此德川军完全放弃，全军退出。

此战在《真田军记》和《三河物语》都有记录。真田昌幸因此被评为拥有优秀智谋的武将，也因此，家康对真田氏评价颇高，故改采怀柔政策，将本多忠胜女儿本多小松嫁给昌幸长子信之。

真田氏后来臣服丰臣，外交势力也因为这一战而扩大，从领主身分跃升成大名。

继1585年的第一次上田合战后，真田军第二次与德川军爆发冲突。真田军成功使德川军陷入了混乱状态，最终德川军为赶及与德川家康会合，最后撤退，但是仍然无法赶及在关原合战开战时赶到战场。

真田军响应了德川家康的行动，参与对上杉景胜的讨伐，不过当他们在关原地方的时候，收到了石田三成等人起兵的消息，家康收到情报的翌日，在小山向众将领报告此事，而家康表明了去留由自己决定。最终真田方面分裂成两派，真田信之支持德川军，而真田昌幸和真田幸村则离开并回到上田城。但是他们的行动主要是因为他们的关系，信幸的妻室其中一名为德川军家臣本多忠胜的女儿本多小松，而昌幸则与石田三成有间接的亲戚关系，而真田信繁的正室为关原合战西军将领大谷吉继之女儿安岐姬。

在1600年8月23日德川家康发信给德川秀忠，暗示秀忠准备对上田市城（小县郡）攻击，1600年8月23日，秀忠在宇都宫城出发，率领3万8千人的部队，当秀忠途经中山道，上田城附近时，秀忠派遣了本多忠政和真田忠幸要求开城投降。当使者回归秀忠身边时，回报的结果是将会在1600年9月4日开城，秀忠听此消息后大喜，立即准备开始投降的事宜，以及准备赦免昌幸。但是真田昌幸却暗中防备，秘密准备迎战。1600年9月4日秀忠眼见上田城没有动静，放是再次派遣使者催促开城，昌幸答复为无法忘记太閤的恩惠，并带有挑衅的形式引诱秀忠攻击上田城。1600年9月5日，德川秀忠开始准备对真田的征伐。

秀忠首先攻击的是上田城的支城砥石城，先锋是真田信之，但是砥石城的守将真田幸村(幸村)无意向信幸交战，信繁向上田城撤离。信幸跟着秀忠的部队进入砥石城，准备对上田城作出攻击。虽然当时在阵的本多正信和榊原康政曾建议秀忠直接与德川家康合流，但是秀忠决定向上田城攻击。

1600年9月6日两军开始交战，由真田军派来的侦察兵出到城外，遭到了德川军的牧野康成队攻击，牧野队的士兵进行追击，但是牧野队在追击到科野大宫社（离城东七百米左右）的时候，遭到伏兵队攻击。陷入苦战，直到大久保忠邻队救援解除了危险，跟着真田军利用了游击战，以及利用了民兵，只要立下了首级，就可以成为一百石的知行，从而使德川军陷入混乱。8日，德川秀忠收到森忠政的书信，说明家康催促秀忠西上。在部下的谏言之下，秀忠在11日决定撤离。德川军在19日到达小诸城，由于在上田城下迁延时间，秀忠最终未能参与关原合战。

由于秀忠所部未能及时参战，使得德川军在关原合战当日一度处于劣势，战后秀忠抵达大津城，受到了德川家康的斥责，此外被引诱的前线将领牧野康成被处罚为囚犯，直到竹千代（德川家光）诞生后获得大赦，成为了大胡藩藩主。