De Shapiro-tijdvertraging is een natuurkundig experiment. Het is een van de vier klassieke zonnestelselwaarnemingen of experimenten die de algemene relativiteit testen.
Radarsignalen die in de buurt van een massief object passeren, doen er iets langer over om naar een doel te reizen en langer om terug te keren dan wanneer de massa van het object niet aanwezig zou zijn.
Het tijdvertragingseffect werd voor het eerst opgemerkt in 1964, door Irwin I. Shapiro. Shapiro stelde een observationele test van zijn voorspelling voor: kaats radarstralen af op het oppervlak van Venus en Mercurius en meet de reistijd. Wanneer de aarde, de zon en Venus op één lijn staan, toonde Shapiro aan dat de verwachte vertraging, door de aanwezigheid van de zon, van een radarsignaal dat van de aarde naar Venus en terug reist, ongeveer 200 microseconden bedraagt.
De eerste proeven, uitgevoerd in 1966 en 1967 met de MIT Haystack radarantenne, waren succesvol en kwamen overeen met de voorspelde tijdvertraging. De experimenten zijn sindsdien vele malen herhaald, met toenemende nauwkeurigheid.