Polürütmia on muusikas erinevates häältes sama meetrumi raames kahe või enama erineva rütmi üheaegne koosesinemine.

Polürütmiat esineb näiteks keskaegses polüfoonias (eriti 14. sajandi lõpu prantsuse ilmalikus laulus). 20. sajandil on polürütmiat kasutanud näiteks Igor Stravinski, Bela Bartók ja Paul Hindemith.

Polürütmia üheks alaliigiks on vasturütm.