Poolruum on geomeetrias üks kahest osast, milleks tasand jaotab kolmemõõtmelise eukleidilise ruumi.

Üldistatult on poolruum üks kahest osast, milleks hüpertasand jaotab afiinse ruumi. See tähendab, et punktid, mis ei paikne hüpertasandil, on jaotatud kahte kumerasse hulka, nii et iga alamruum, mis ühendab ühe hulga punkti teise hulga punktiga, peab lõikuma hüpertasandiga.

Poolruum võib olla lahtine või kinnine. Lahtine poolruum on üks kahest lahtisest hulgast, mis tekib hüpertasandi lahutamisel afiinsest ruumist. Kinnine poolruum on lahtise poolruumi ja seda määrava hüpertasandi ühend.

Kahemõõtmelist poolruumi nimetatakse pooltasandiks, ühemõõtmelist poolruumi nimetatakse kiireks.