Motor gráfico (ou motor de renderização, ou motor 3D), do inglês graphics engine, ou rendering engine, é um tipo de motor de jogo especializado em renderização de cenas 2D e/ou 3D. Comumente são construídos sobre uma biblioteca gráfica, como OpenGL e DirectX, porém também são construídos sem a intervenção dessas bibliotecas. Basicamente, todos os motores gráficos são considerados motores de jogos, porém, são referidos como bibliotecas voltadas para apenas renderização. Por esse motivo, seus criadores os denominam motores 3D ou motores de renderização, ao invés de motores de jogo.
Motores gráficos modernos implementam recursos orientados a objetos, como grafos de cena e entidades.