Cantilena, (ital. 'nynnende sang', fra lat. cantilena 'ensformig sang', afledt af cantus 'sang'), sangbar, lyrisk melodi, som regel i roligt tempo. Cantilena hører først og fremmest hjemme i vokalmusik (fx opera), men findes tillige i instrumentalmusik som betegnelse for en melodi eller stemme, der har vokal karakter. I ars nova-perioden (1300-t.) betegnede cantilena en dengang ny verdslig vokalstil, skrevet for en sangstemme, cantus, ledsaget af en eller to instrumentale understemmer.