प्रमात्रिक यांत्रिकी में, श्रोडिंगर की बिल्ली (अंग्रेज़ी: Schrödinger's cat) क्वांटम सुपरपोज़िशन (प्रमात्रिक अध्यारोपण) से संबंधित एक मानसिक प्रयोग (विचार प्रयोग) है। इस विचार प्रयोग में, एक बंद बक्से में रखी हुई एक काल्पनिक बिल्ली को, जब तक उसका अवलोकन नहीं किया जाता, तब तक एक साथ जीवित और मृत दोनों ही माना जा सकता है।