Dalam matematika, bilangan Fermat adalah bilangan bulat positif yang ditulis dalam bentuk
dengan adalah bilangan bulat non-negatif. Bilangan ini dinamai dari Pierre de Fermat, yang pertama kali mempelajarinya. Beberapa bilangan Fermat pertama berikut adalah:
- 3, 5, 17, 257, 65537, 4294967297, 18446744073709551617, ... (barisan A000215 pada OEIS).
Jika adalah bilangan prima dan , maka haruslah berupa perpangkatan dari 2, sehingga merupakan bilangan Fermat; bilangan prima seperti itu disebut bilangan prima Fermat. Hingga 2024[update], bilangan prima Femat yang diketahui hanyalah , , , , dan (barisan A019434 pada OEIS), dan tidak ada lagi bilangan prima Fermat lainnya.