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掌上游戏机（英語：Handheld game console），又名便携式游戏机、手提遊戲機、携带型游乐器，简称掌机，指方便攜帶的小型專門游戏机，它可以随时随地執行电子游戏软件。現時有部分手機都加入了娱乐游戏元素，以至手机与掌机的界线愈趋模糊。
掌机游戏起源於1976年，由美國Mattel公司開發的Mattel Electronics Handheld Games系列。首款上市的產品名為Mattel Auto Race，是最早將LED應用在電子遊戲的掌機始祖。
過住掌机游戏一般具有流程短小，节奏明快的特点。由于其目的是供人们在较短时间内（如等车、排队的过程中）娱乐，所以不会像一般视频游戏那样具有复杂的情节；同时，由于硬件条件的限制，一般掌机的画面和声音都不如同期的家用游戏硬件。在第八世代後，掌機遊戲的設計逐漸向家用遊戲機靠攏。
掌機遊戲是掌機的遊戲軟件。