Matematikte Riemann küresi, genişletilmiş karmaşık düzlemin artı sonsuzdaki noktanın bir modelidir. Bernhard Riemann'ın yüksek çalışmaları nedeniyle onun soyismini verilmiştir. Genişletilmiş bu düzlem, genişletilmiş karmaşık sayıları—yani artı sonsuzdaki ∞ değerli karmaşık sayıları—temsil eder. Riemann modelinde, "0" noktası çok küçük sayılara yakın olur ise "∞" noktası çok daha büyük sayılara yakınlaşır.
Genişletilmiş karmaşık sayılar, karmaşık analizde kullanışlıdır çünkü bazı durumlarda gibi ifadeleri iyi davranan bir şekilde sıfıra bölmeye izin verirler. Örneğin, karmaşık düzlemdeki herhangi bir rasyonel fonksiyon, kürenin kutuplarında sonsuza eşlenerek fonksiyonu bir holomorfik fonksiyona genişletilebilir. Daha genel olarak, herhangi bir meromorfik fonksiyon, ortak alanı Riemann küresi olan holomorfik bir fonksiyon olarak düşünülebilir.
Riemann yüzeyinin prototipik örneği, geometride Riemann küresidir ve en basit karmaşık manifoldlardan biridir. Tasarı geometrisinde, C2deki tüm karmaşık çizgilerin projektif uzayı olan karmaşık (Complex, İngilizceden) projektif çizgisi P1(C) olarak düşünülebilir. Herhangi bir kompakt Riemann yüzeyinde olduğu gibi, küre aynı zamanda bir projektif cebirsel eğri olarak da görülebilir, bu da onu cebirsel geometride temel bir örnek haline getirir. Aynı zamanda, diğer fizik dallarında olduğu gibi kuantum mekaniğinde (Bloch küresi) ve analiz ile geometriye bağlı olan diğer disiplinlerde de kullanım alanı bulur.