ถุงเก็บอุณหภูมิ คือถุงที่ออกแบบมาเพื่อรักษาอุณหภูมิของสิ่งของที่อยู่ภายในให้คงที่ โดยสามารถเก็บความร้อนได้ดีหรือเก็บความเย็นได้นานขึ้น เช่น ใช้ในการเก็บอาหาร เครื่องดื่ม หรือของที่ต้องการการเก็บรักษาอุณหภูมิพิเศษ เช่น อาหารที่ต้องการเก็บความร้อน เช่น อาหารกล่อง หรือ อาหารที่ต้องการเก็บความเย็น เช่น ไอศกรีม หรือเครื่องดื่มเย็นๆ
ถุงเก็บอุณหภูมิจึงเป็นอุปกรณ์ที่สะดวกและมีประโยชน์ในการรักษาความสดใหม่ของอาหารและเครื่องดื่มในระหว่างการเดินทางหรือกิจกรรมต่างๆ