柱狀透鏡，也稱為柱面透鏡或柱鏡，是一種截面為兩圓弧或一圓弧一直線的柱形透鏡。它可以分為雙凸、雙凹、平凸、平凹及新月形等多種類型。柱狀透鏡的主要特點是有一條焦線，這條焦線與柱體表面平行，而焦線與柱面之間的距離取決於鏡面曲率半徑和玻璃的折射率。
柱狀透鏡在3D顯示技術中也有套用，例如雙凸透鏡或微柱透鏡3D技術。這種技術的原理是在液晶顯示屏的前面加上一層柱狀透鏡，使得液晶屏的像平面位於透鏡的焦平面上。這樣，透鏡能夠以不同的方向投影每個子像素，從而使得每一組子像素重複投射視區，而不是只投射一組視差圖像。由於柱狀透鏡不會阻擋背光，因此畫面亮度能夠得到很好地保障，從而使得3D圖像的亮度不受影響。
此外，柱狀透鏡也用於矯正散光，它是球鏡柱鏡中的一種，根據透鏡的軸位來命名，其中球鏡包括凹透鏡和凸透鏡，而柱鏡則指柱狀透鏡。