Mesin bensin atau mesin Otto dari Nikolaus Otto adalah sebuah tipe mesin pembakaran dalam yang sering digunakan dalam mobil, pesawat, atau alat lainnya seperti mesin pemotong rumput atau motor, dan motor outboard untuk kapal.

Tipe paling umum dari mesin ini adalah mesin pembakaran dalam putaran empat stroke yang membakar bensin. Pembakaran dimulai oleh sistem ignisi yang membakaran spark voltase tinggi melalui busi. Tipe mesin putaran dua stroke sering digunakan untuk aplikasi yang lebih kecil, ringan dan murah, tetapi efisiensi bahan bakarnya tidak baik.

Mesin wankel dapat juga menggunakan bensin sebagai bahan bakarnya.

Satu komponen dalam mesin lama adalah karburator, yang mencampur bensin dengan udara. Di mesin yang lebih baru karburator diganti dengan injeksi bahan bakar.