Trio wiolonczelowe to grupa muzyczna lub specyficzny rodzaj tria smyczkowego składającego się z trzech wiolonczelistów. Zespół może grać sam, ale może też towarzyszyć. Te tria grają przede wszystkim muzykę klasyczną, ale mogą rozciągać się na inne gatunki, takie jak jazz, w zależności od gustów członków zespołu i technik, które wiedzą, jak używać. Bardziej ogólnie, termin ten może również odnosić się do muzyki wykonywanej przez grupę trzech wiolonczelistów.
Trio wiolonczelowe obejmuje użycie trzech wiolonczel. Są to niskotonowi członkowie rodziny skrzypiec, którzy znajdują się między altówką a kontrabasem. Podczas występu, chociaż wszyscy wykonawcy używają tego samego rodzaju instrumentu, jeden wiolonczelista zwykle ma linię melodyczną, drugi niesie linię basu, a trzecia wiolonczela wypełnia akordy i dodaje kontrapunkt. Ta funkcjonalna struktura jest podobna do tej, którą można znaleźć w innych muzycznych triach. Nie jest to jednak trudna zasada, ponieważ to, co robi każdy gracz, zależy od intencji kompozytora.
Muzykolodzy i bibliotekarze muzyczni mogą podzielić tria wiolonczelowe na kategorie bez akompaniamentu i z akompaniamentem. Bez akompaniamentu oznacza, że trzej wiolonczeliści są jedynymi wykonawcami i mogą tworzyć muzykę bez dodatkowego wsparcia. Akompaniament oznacza, że wiolonczelistów wspiera co najmniej jeden inny instrument, który nie jest wiolonczelą, a niektóre utwory wymagają akompaniamentu całej orkiestry.
Rozwój tria wiolonczelowego jest zjawiskiem stosunkowo nowym z punktu widzenia historii muzyki. Wczesne zespoły smyczkowe częściej były kwartetami smyczkowymi, ponieważ smukła forma tria stawiała większe wyzwania kompozycyjne. Kiedy trio smyczkowe zaczęło pojawiać się z barokowej sonaty triowej, orkiestracja wymagała dwojga skrzypiec i wiolonczeli, które później zaadaptowały się do skrzypiec, altówki i wiolonczeli. Baryton, podobny do wiolonczeli instrument z rodziny wioli, często był łączony z wiolonczelą i altówką, tworząc tria barytonowe aż do XIX wieku, a ostatecznie muzycy zaaranżowali niektóre z tych trio na trzy wiolonczele i porzucili konwencjonalne orkiestracje trio smyczkowych do pisania nowa muzyka trio wiolonczelowego.
Członkowie tria wiolonczelowego tradycyjnie wykonywali muzykę klasyczną w domach jako kameralną rozrywkę, przenosząc się do miejsc takich jak kościoły i sale koncertowe. Wraz z rozwojem muzyki pojawiły się jednak różne gatunki, takie jak jazz i pop. Wiolonczeli nauczyli się nowych technik, aby dostosować się do tych stylów i oderwać się od klasycznej formy, wspomagane przez rozwój wiolonczeli elektrycznej. Trio wiolonczelowe, które występuje poza sferą klasyczną, zazwyczaj pracuje z aranżacjami, wykonując muzykę różnych artystów.