長衡會戰，或稱湖南會戰，是指1944年（民國33年）5月至8月，在中國抗日戰爭的豫湘桂會戰（1號作戰）中，中國第9戰區部隊在湖南長沙、衡陽地區對日軍進行的防禦戰役。

1943年3月至1944年8月，第二十軍先後參加了鄂西會戰、 常德會戰、長衡會戰和桂柳戰役。在此期間，第二十軍軍長楊漢域調走，副軍長楊乾才繼任第二十軍軍長，第134師師長劉席涵升任第二十軍副軍長，軍參謀長伍重嚴繼任第一三四師師長。新組建暫編第20師歸第二十軍建制。1945年3月，第二十軍所轄新編第20師被裁減。同年4月至5月，第二十軍參加 湘西會戰和桂境追擊作戰。

學術界也將「長衡會戰」分為2個階段：

• 第1階段又稱「第4次長沙會戰」，從5月27日到6月19日，中日雙方以爭奪長沙為目標在湖南北部地區作戰。

• 第2階段又稱「衡陽保衛戰」，從6月20日到9月初，中日雙方以爭奪衡陽為目標在湖南中東部地區作戰，長衡會戰的結束時間為9月上旬，國內外學術界均以1944年8月8日衡陽淪陷為準。