Ulusal havayolu (İng. national airline), bir ülkenin hava ulaşımında kamu destekli veya kamusal işlev üstlenen havayolu şirketlerini tanımlayan bir terimdir. Bu şirketler genellikle devlet tarafından kurulmuş, finanse edilmiş veya uzun yıllar süresince kamu mülkiyetinde faaliyet göstermişlerdir. Ulusal havayolları, yalnızca yolcu ve yük taşımacılığı gibi ticari hizmetler sunmakla kalmaz; aynı zamanda ülkenin uluslararası alandaki görünürlüğünü ve itibarını artıran, siyasi, ekonomik ve kültürel değerleri yansıtan önemli kurumlar olarak da kabul edilir. Bu nedenle “bayrak taşıyıcı” (flag carrier) olarak da adlandırılırlar. Bayrak taşıyıcılığı havayolunun uçtuğu her destinasyonda ülkenin temsilcisi olma niteliğini kazanması anlamına gelir ve bu yönüyle hava taşımacılığı ulusal kimliğin bir dışavurumu işlevi görür.

XX. yüzyılın ortalarında, özellikle İkinci Dünya Savaşı sonrasında pek çok ülke, hava ulaşımını ekonomik kalkınma, bölgesel entegrasyon ve ulusal egemenliğin bir aracı olarak değerlendirmiş ve bu doğrultuda kendi ulusal havayollarını kurma yoluna gitmiştir. Kurulan bu havayolları, ülkelerin iç ve dış hat ağlarını oluşturarak diplomatik ilişkilerin gelişmesine, turizm hareketliliğinin artmasına ve coğrafi olarak erişilmesi zor bölgelere ulaşımın sağlanmasına katkıda bulunmuştur. Örneğin, 1933 yılında kurulan Türk Hava Yolları, ülkemizin ilk ulusal havayollarından biri olarak bu işlevini bugün de sürdürmektedir. Benzer şekilde, Hindistan'ın Air India'sı 1953 yılında millileştirilerek ulusal taşıyıcı haline gelmiş; Avustralya’nın Qantas Havayolları 1947’de devletleştirilmiş ve Fransa'da 1933 yılında kurulan Air France da devletin aktif olarak rol aldığı bayrak taşıyıcılardan biri olmuştur. 

1980'li yıllardan itibaren uygulanan neoliberal politikaların etkisiyle, birçok ülkede kamu ekonomisindeki rolü yeniden tanımlanmış; bu çerçevede ulusal havayolları özelleştirme süreçlerine dâhil edilmiştir. Örneğin, British Airways 1987 yılında özelleştirilirken, Aer Lingus 2006 yılında kamusal mülkiyetten çıkarılmıştır. Ancak bazı ülkelerde ulusal havayolları hâlâ devlet kontrolünde veya kısmi kamu ortaklığıyla faaliyet göstermektedir. Qatar Airways, Emirates ve Etihad gibi havayolları, ticari işletmeler olarak yapılandırılmış olsalar da devlet destekleri ve uluslararası temsil işlevleriyle ulusal havayolu statülerini korumaktadırlar.

Günümüzde "ulusal havayolu" kavramı, yalnızca sahiplik yapısıyla sınırlı kalmamaktadır. Bu şirketler, kamu hizmeti sunma, insani yardım taşıma, kriz ve savaş dönemlerinde tahliye operasyonları gerçekleştirme, doğal afetlerde stratejik destek sağlama ve ülke tanıtımına katkıda bulunma gibi pek çok işlevle tanımlanmaktadır. Bunun yanı sıra, açık gökyüzü anlaşmaları, hava sahası liberalizasyonları ve düşük maliyetli havayolu şirketlerinin yükselişi, ulusal taşıyıcıların rekabet stratejilerini yeniden şekillendirmiştir. Tüm bu gelişmelere rağmen, ulusal havayolları birçok ülke için hâlâ stratejik öneme sahip kuruluşlar olarak değerlendirilmektedir.