Mięsień wielodzielny (łac. musculus multifidus) – mięsień kręgowców, należący do mięśni nadosiowych, do pasma przyśrodkowego mięśni głębokich grzbietu^[1].

Mięsień ten powstaje przez połączenie kilku miomerów. Cechują go rozbieżne pęczki mięśniowe, zaczynające się na wyrostkach suteczkowatych, stawowych lub poprzecznych kręgów i kończące na wyrostkach kolczystych lub łukach kręgów. Cały mięsień sięga od kości krzyżowej po kręgi szyjne. W kierunku ogonowym jego działanie przedłużać może mięsień ogonowy dogrzbietowy przyśrodkowy, a w kierunku głowy mięśnie: skośny tylny głowy i skośny przedni głowy. Mięsień ten bierze udział w prostowaniu, stabilizowaniu i skręcaniu kręgosłupa. Unerwiają go gałęzie dogrzbietowe nerwów rdzeniowych^[1].

U człowieka mięsień wielodzielny należy do grupy długich głębokich mięśni grzbietu. Położony jest na całej długości kręgosłupa, ale w jego dolnej, lędźwiowej części jest najsilniej rozwinięty^[2][3]. W odcinku piersiowym i szyjnym jest przykryty przez mięsień półkolcowy. Składa się z połączonych ze sobą wiązek mięśniowych, z których każda kończy się zazwyczaj 2–4 kręgi wyżej niż się zaczęła. Przyczepy początkowe ma na kości krzyżowej, grzebieniu kości biodrowej, więzadłach krzyżowo-biodrowych tylnych, powięzi piersiowo-lędźwiowej, wyrostkach suteczkowatych kręgów lędźwiowych, wyrostkach poprzecznych kręgów piersiowych i wyrostkach stawowych kręgów szyjnych od piątego do siódmego. Przyczepy końcowe znajdują się na wyrostkach kolczystych kręgów szyjnych (od drugiego do siódmego), piersiowych i lędźwiowych^[2][3].

Unerwiony jest przez przyśrodkowe gałązki od gałęzi tylnych nerwów rdzeniowych C3–S4^[2].

Jego funkcją w działaniu obustronnym jest prostowanie i utrzymywanie kręgosłupa, a w działaniu jednostronnym zginanie go w bok i obracanie w przeciwną stronę^[2].