El cloruro de tionilo es un compuesto inorgánico de fórmula SOCl2. El SOCl2 es un reactivo químico usado en las reacciones de cloración. Es un líquido transparente a presión y temperatura ambiente, que se descompone alrededor de 140 °C.

El cloruro de tionilo se usa en las baterías de cloruro de litio-tionilo como el material activo positivo y el litio como el negativo. También es usado como reactivo para la producción de otros compuestos químicos o materiales.

El SOCl2 es tóxico, corrosivo, y lacrimógeno. Peligroso por su inhalación y por contacto con la piel, mayor siendo oloroso.