膨脹水箱或膨脹水箱是一種小型水箱，用于保護封閉（不向大氣壓力開放）的水加熱系統和生活熱水系統免受過壓。水箱部分充滿空氣，其可壓縮性緩沖水錘引起的沖擊，并吸收熱膨脹引起的多余水壓。

現代容器是一個由橡膠隔膜分成兩部分的小容器或罐。一側連接到加熱系統的管道系統，因此包含水。另一側，干燥側，包含壓力空氣，通常是用于檢查壓力和添加空氣的Schrader閥（汽車輪胎式閥桿）。當加熱系統空載或處于正常工作壓力范圍的低端時，將隔膜推向進水口；隨著水壓的增加，隔膜移動，壓縮另一側的空氣。老式的膨脹水箱更大，水平定向，沒有橡膠隔膜將水與氣穴隔開。由于空氣溶解在水中，然后從系統其他地方的溶液中流出，這種現在已經過時的樣式將逐漸將空氣從水箱轉移到系統的最高點。這反過來又需要定期排空膨脹水箱，以及定期排空系統，以保持其有效性。現代膨脹罐中的橡膠隔膜可防止這種不希望的空氣轉移，并有助于保持管道內的低氧含量，從而減少系統中的腐蝕。

當膨脹水箱用于生活熱水(DHW)系統時，水箱和隔膜必須符合飲用水規定，并且必須能夠容納所需的水量。過去，家庭管道系統通常包含比現在更多的空氣，并且被困的空氣充當了粗膨脹罐。在新的和升級的系統中，膨脹罐的使用比過去更頻繁。在英國，在使用密封膨脹水箱之前，在屋頂空間安裝了開放式水箱以適應水的膨脹；這些缺點是暴露在屋頂空間的冷空氣中。如果沒有有效的閣樓絕緣，這可能會低于冰點，并可能導致供應水箱的管道凍結。然而，由于管道和罐體絕緣良好，這在實踐中非常罕見。盡管這樣的系統非常沒有問題，但由于可能存在污染，人們擔心屋頂水箱的水是否可以飲用。另一個主要缺點是屋頂水箱的水壓遠低于自來水壓力，這使得混合水龍頭的使用有時無法預測。家用循環加熱和冷卻系統通常包括一個膨脹罐，以緩沖由于用于傳熱的水的膨脹和收縮而引起的壓力變化。最低壓力為28–34kPa；建議在封閉式水力系統頂部使用0.28–0.34bar(4–5psi)。在歐洲，根據壓力設備指令(PED)97/23/EC，膨脹罐的設計和構造由EN13831規范。

大多數內燃機的冷卻系統中也使用膨脹罐，也稱為溢流瓶，以使系統中的冷卻液、防凍液和空氣隨著溫度和壓力的升高而膨脹。該水箱也稱為冷卻液回收箱，因為它可以在發動機冷卻時將其吸回冷卻系統，從而防止冷卻液通風和xxx性損失。

類似的裝置用于大型泵站，它們可能被稱為膨脹室或疏水器，以保持壓力均勻并減少水錘的影響。