Chromozóm X je jeden z dvoch pohlavných chromozómov u cicavcov. Rozhodujú o pohlaví (gender) jedinca. Druhým pohlavným chromozómom je chromozóm Y.
Samice majú dva chromozómy X, samci majú jeden X a jeden Y. Vajíčko vždy nesie jeden chromozóm X, zatiaľ čo spermie nesú buď chromozóm X, alebo Y. Takto sa určuje pohlavie u ľudí a u väčšiny ostatných cicavcov. Hoci samičky majú dva chromozómy X, každá bunka môže mať aktívny len jeden chromozóm X. Počas raného vývoja dochádza k procesu nazývanému X-aktivácia. V každej bunke sa jeden z chromozómov X náhodne deaktivuje. To spôsobuje, že rôzne časti tela majú rôzne gény viazané na chromozóm X, a je zodpovedné za čierne a oranžové sfarbenie kalikových mačiek.
