Titaniumlegering verwijst naar een verscheidenheid aan legeringsmetalen gemaakt van titanium en andere metalen. Titanium is een belangrijk structureel metaal dat in de jaren vijftig is ontwikkeld. Titaniumlegeringen hebben een hoge sterkte, goede corrosieweerstand en hoge hittebestendigheid. Van de jaren 1950 tot 1960 was de belangrijkste focus de ontwikkeling van titaniumlegeringen voor hoge temperaturen voor vliegtuigmotoren en structurele titaniumlegeringen voor casco's.
In de jaren 70 werden een aantal corrosiebestendige titaniumlegeringen ontwikkeld. Sinds de jaren tachtig zijn corrosiebestendige titaniumlegeringen en zeer sterke titaniumlegeringen verder ontwikkeld. Titaniumlegering wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van compressorcomponenten voor vliegtuigmotoren, gevolgd door de structurele onderdelen van raketten, raketten en hogesnelheidsvliegtuigen