Straffesak er nemninga på slike saker som den offentlege påtalemakta reiser mot ein person eller ei verksemd for brot på føresegnene i ei eller fleire lover, der det i den aktuelle lova uttrykkjeleg er sagt at det kan idømmast straff for lovbrotet. I alle land med eit akseptabelt rettssystem er det påtalemakta som må prove at personen eller verksemda har forbrote seg mot lova, både når det gjeld sjølve handlinga og at dei andre vilkåra for å straffe er til stades i samsvar med lova. Som hovudregel skal saka avgjerast av ein domstol, med unnatak for enklare ordningar i mindre alvorlege saker.
I Noreg og andre land er dei fleste straffbare handlingane skildra i ei særskild straffelov. Men i tillegg er det òg i ulike andre lover ofte straffeføresegner for brot på reglane i lova, som til dømes i trafikklovgjevinga, i skattelovgjevinga, i arbeidslivslovgjevinga og lover på fleire andre område.