同治回乱是清代同治年间从1862年至1873年在中国陕西、甘肃爆发的一次回族和汉族之间的仇杀。它维持了十年多，波及陕西、甘肃、宁夏、青海和新疆等地区，最后被以汉人湘军为主的清朝军队镇压。
1862年，由于汉回之间的民族冲突，加上官府的腐败和欺压，在陕西的回民趁太平天国和捻军进入陕西的机会揭竿而起。其初期的主要领导人有赫明堂、马生彦、马振和、白彦虎等。同时在宁夏也爆发了大面积的回民民变，其主要领导人有马兆元和马化龙。
在陕西的回军一开始可以趁清军忙以对付太平天国的机会在陕西中部立足，但是从1864年开始就被清军逼迫退守陕甘边区。
太平天国被消灭后，左宗棠率领湘军开始对陕西山西一带用兵。左宗棠首先进攻捻军，在捻军被击破后再进攻位于陕西的回军，1866年回军退守甘肃。1869年左宗棠派刘松山进攻宁夏的金积堡，马化龙父子投降后被杀。
1871年左宗棠进驻甘肃，当地回军领袖马占鳌投降，被左宗棠编入清军。1872年以白彦虎为首的回军被迫退出青海。1873年退到新疆，最后逃往俄罗斯得脱。陕甘回变由此告终。
这场战争极大地改变了陕甘两省的民族分布。在战争中，回民对陕西、甘肃两省的汉人进行屠杀，据《中国人口史》一书的统计，回民起义前的咸丰十一年（1861年），甘肃人口为1945.9万人，战后的光绪六年（1880年）人口仅存495.5万人，人口损失达1455.5万人。
西北回民对汉人的屠杀，可见甘肃各县的县志。甘肃镇原县志记载：“四乡堡寨攻陷无遗，而县城独全，盖四乡之人逃出虎口者，生后入城避难。是月初九日……（回民军入城）……，全城糜烂，死者不知其数。”据《中国人口史》第五卷统计，回民屠城前镇原县人口26.9万，战争损失23.4万，损失比例为87%。宣统《甘肃新通志》卷47记载同治二年（1863年）八月，回民军队“陷平凉城府官……员死节者百馀，士民死者十数万。”《中国人口史》记载，甘肃泾州四县，在咸丰十一年（1861年）时有人口92.8万，战争中人口死亡82.2万，损失88.6%。据该书推算，同治年间平凉府（包括华亭，隆德，平远，海城，固原）人口损失249.1万，占战前人口的88.6%。左宗棠入甘肃时，形容“远近城邑寨堡，惨遭杀掠．民靡孑遗。平、庆、泾、固间．千里荒芜，弥望白骨黄茅，炊烟断绝，被祸之惨，实为天下所无”。
西北回民在民变中对汉人的大规模屠杀，是左宗棠及其湘军在平定回变后对西北回族展开报复性屠杀的重要原因。战前陕西省有回民180万人，在该省人口中占有相当比重，而且绝大部分分布在关中地区。战后只有西安城内未参加反清的3万回民得以幸存，其馀回民一部分逃亡，其馀人均已死亡。甘肃省回民在战争中的死亡率也相当高，但仍在该省居民中占有一定比例。一部分回民为逃避报复，随白彦虎逃至俄国，成为今天的东干族。
稍前的时期，在云南省也发生了大规模的回变。
