ลิเธียมซัลเฟต (Li2SO4) เป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่ประกอบด้วยลิเธียม ซัลเฟอร์ และออกซิเจน
ลิเธียมซัลเฟตมักเป็นของแข็งผลึกสีขาว ละลายได้ในน้ำ ความสามารถในการละลายจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น และความสามารถในการละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ค่อนข้างต่ำ
ลิเธียมซัลเฟตดูดความชื้นได้ซึ่งหมายความว่าสามารถดูดซับความชื้นจากอากาศได้
ลิเธียมซัลเฟตค่อนข้างเสถียรและไม่ทำปฏิกิริยารุนแรงกับสารส่วนใหญ่ แต่สามารถทำปฏิกิริยากับกรดแก่เพื่อผลิตเกลือลิเธียมและกรดซัลฟิวริก