Un diagramme à ligne brisée est un diagramme comportant un axe horizontal divisé en unités de temps et un axe vertical présentant les valeurs du caractère quantitatif étudié, et dans lequel les données enregistrées sont représentées par des points qui sont, par la suite reliés entre eux par des segments, pour ainsi former une ligne brisée qui illustre l’évolution du phénomène étudié. Chez certains auteurs, le diagramme à ligne brisée est appelé diagramme linéaire. Le diagramme à ligne brisée peut être associé à un diagramme à bâtons en ce sens que les segments relient les sommets des bâtons. Le diagramme à ligne brisée convient particulièrement bien pour représenter une distribution d'un caractère statistique quantitatif. On l'emploie spécialement pour illustrer un phénomène qui évolue dans le temps.