En vektorprosessor er en mikroprosessor som utfører operasjoner på flere data samtidig. Dette er i motsetning til en skalar mikroprosessor, som håndterer ett element av gangen. De aller fleste mikroprosessorer er skalare eller nær skalare. Vektorprosessorer var vanlige innenfor vitenskapelig databehandling1980- og 1990-tallet, men skalere prosessorer hadde en raskere teknologisk utvikling og gjorde vektorprosessoren nær utdødd.

Prosessorkortet til en Cray YMP.

De fleste mikroprosessorer i dag inneholder vektorinstruksjoner, kjent som SIMD, som for eksempel SSE2 og AltiVec. Moderne spillkonsoller og skjermkort benytter seg av vektorprosessorer. Et eksempel er Cell-prosessoren, utviklet i et samarbeid mellom IBM, Toshiba og Sony i 2002 for bruk i Sony PlayStation 3.