Khai thác mỏ lộ thiên là một hình thức khai thác mỏ mà theo đó cần phải bóc lớp đất đá phủ trên loại khoáng sản cần khai thác. Khai thác mỏ lộ thiên bắt đầu từ giữa thế kỷ 16 Ở thế kỷ 20, hình thức này trở nên phổ biến, và là hình thức chính để khai thác than ở Hoa Kỳ. Đa số hình thức khai thác lộ thiên đều dùng các thiết bị máy móc lớn, như máy xúc đất, để loại bỏ lớp đất đá bề mặt. Kế tiếp là dùng máy xúc tay gàu kéo cáp (dragline excavator) hoặc máy xúc nhiều gàu kiểu roto (bucket-wheel excavator) để lấy khoáng sản.