Planēta X (izrunā kā burts, nevis romiešu cipars) ir hipotētiska planēta, kuru gadu gaitā ir meklējuši daudzi astronomi. Meklējot šo planētu, astronomi “atrada” Plutonu un Ksenu vai Erisu, kas visi tagad tiek klasificēti kā pundurplanētas un netiek uzskatītas par īstām planētām. Planēta X parasti netika uzskatīta par 10. planētu, jo, kad to sāka meklēt, astronomijas eksperti bija atklājuši tikai astoņas. Tā vietā nosaukums nozīmē tikai nezināmu planētu, kas eksistē aiz Neptūna.
Neptūns tika identificēts kā planēta, jo astronomi atklāja dīvainības Urāna, Jupitera un Saturna orbītās, kuras daudzi uzskatīja, ka to izraisīja planēta, kas joprojām ir zemes un saules tēvs. Dažas matemātiskās neatbilstības šo planētu orbītās un pašā Neptūnā norādīja uz citas planētas klātbūtni aiz Neptūna. Kad 1930. gadā tika atklāts Plutons, tas nebija pietiekami liels, lai izskaidrotu visu četru planētu orbītas modeļus; tādējādi zinātne meklēja kaut ko ārpus Plutona, iespējams, tik lielu gāzes gigantu kā Jupiters.
Lielāko daļu 20. gadsimta astronomi turpina postulēt par planētas X esamību un ļoti centās to atrast. Deviņdesmitajos gados viens no argumentiem pret šādas planētas pastāvēšanu bija tāds, ka kosmosā nosūtītās zondes nav pārvietojušās tā, lai varētu liecināt par planētas X spēcīgo gravitācijas spēku. Vēl viens planētas X teorijas bojāejas veicinātājs. ir tas, ka kosmosa zonde Voyager 1990 sniedza precīzākus Neptūna mērījumus, kas izskaidroja matemātiskos nelīdzenumus tā orbītā.
Ir daži zinātnieki, kuri joprojām apgalvo, ka pastāv planēta X, bet ir pārdomājuši koncepciju par to, kas varētu būt planēta. Daži iesaka brūnu pundurzvaigzni, nevis planētu. Citi astronomi, piemēram, Patriks Lykavka, ir veikuši aprēķinus, kas liecina, ka līdz 2013. gadam mēs noteikti noteiksim, vai šāda planēta pastāv.
Hipotētiskā papildu planēta ir aizrāvusi daudzu iztēli un parādās daudzās zinātniskās fantastikas filmās, TV šovos un grāmatās. Roberta Heinleina romānā Leļļu meistari ir ieteiktas desmit Saules sistēmas planētas, no kurām pēdējo sauc par Kalki. Animācijas varoņi, piemēram, Duck Dodgers un daži no transformatoriem, atsaucas uz planētu X. Planētas izdomāti atveidojumi var attiekties uz 10. planētu vai hipotēzi milzīgo planētu, kuras mēs vēl neesam atraduši un, iespējams, arī neatradīsim, jo tās neeksistē.