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Un moulin à eau est un lieu où un moteur hydraulique est utilisé comme principal mécanisme utilisant l'énergie hydraulique, transmise par une roue à aubes ou à augets, pour mouvoir divers outils (moulins à grains ou à huiles, scieries, ateliers métallurgiques…). Cette énergie est fournie par l'écoulement gravitaire de l'eau ; celle-ci fait tourner la roue, qui transmet son mouvement à divers mécanismes. Les systèmes les moins performants sont ceux qui sont mus par le courant d'une rivière (roues par-dessous), et qui sont tributaires de cette vitesse ; les systèmes les plus efficaces utilisent une chute, où l'eau est amenée par un canal ou une rigole, en provenance d'une prise sur un cours d'eau, ou une retenue (roues par-dessus). Plus rarement, on exploite la marée (cas des moulins à marée ou des usines marémotrices).
Il ne doit pas être confondu avec un moteur hydraulique hydrostatique qui utilise l'énergie d'un circuit d'huile sous pression pour fournir un mouvement.
Par métonymi