מסכת סנהדרין היא המסכת הרביעית בסדר נזיקין שבמשנה ובגמרא. סדר נזיקין הוא הסדר הראשון במשנה. לפי הקדמתו של הרמב"ם למשנה, לאחר שנתבארו דיני הנזיקין במסכת נזיקין על שלושת חלקיה (בבא קמא, בבא מציעא ובבא בתרא), "התחיל לדבר על הדיינין גוזרי הגזירות והדינין ההם". במסגרת התלמוד הבבלי, מסכת סנהדרין כוללת 112 דפים. בסך הכל יש במסכת 71 משניות.
מסכת סנהדרין מחולקת לאחד עשר פרקים בתלמוד הבבלי, אך עשרה פרקים במשנה ובתלמוד הירושלמי. להלן שמות הפרקים לפי המופיע במכלול ובוויקיפדיה:
חשוב לציין כי מספר המשניות בכל פרק עשוי להשתנות בדפוסים שונים.
מסכת סנהדרין עוסקת בעיקר בסדרי המשפט העברי, ובפרט בסדרי דיני נפשות. המסכת דנה בשאלות כמו מי ראוי להיות דיין, מהו ההרכב הנדרש של בית הדין עבור סוגי דיונים שונים (דיני ממונות לעומת דיני נפשות), כיצד יש לחקור את העדים, ואילו עונשים נגזרים על עבירות שונות.
המסכת מפרטת את סוגי בתי הדין שהיו קיימים: בית דין של שלושה שדן בדיני ממונות, חבלות ועניינים אזרחיים אחרים; סנהדרין קטנה של 23 דיינים שהייתה מוסמכת לדון בדיני נפשות (עבירות שהעונש עליהן הוא מיתה); וסנהדרין גדולה של 71 דיינים שישבה בלשכת הגזית בבית המקדש והייתה הסמכות העליונה בענייני משפט והלכה. הסנהדרין הגדולה דנה בעניינים של כהן גדול וזקן ממרא, והיה צורך באישורה ליציאה למלחמת רשות.
פרק מיוחד במסכת, המכונה בתלמוד הבבלי "פרק חלק", עוסק בשלילת החלק בעולם הבא כסוג של ענישה שאינה תלויה בסנהדרין, וכן באגדות על העולם הבא ותחיית המתים. הרמב"ם אף הציג בהקדמתו לפירוש פרק זה את שלושה עשר העיקרים שלו.
מסכת סנהדרין מהווה מקור ידע חשוב להבנת סדרי המשפט העברי בתקופת המשנה והתלמוד, ומציגה תמונה מפורטת של המערכת המשפטית שהייתה קיימת באותה תקופה.