Overwinteren is het proces waarbij sommige organismes de winter doorkomen, of de periode van het jaar waarin winterse omstandigheden (temperaturen onder de nul graden, ijs, sneeuw, beperkte voedselvoorraad) normale activiteiten of zelfs overleving moeilijk maken uitzitten. In sommige gevallen wordt "winter" niet gekenmerkt door koude maar door droge omstandigheden. Zulke periodes doorkomen kan ook overwinteren worden genoemd. De twee belangrijkste manieren waarop overwinteren wordt bereikt zijn winterslaap en migratie.

Dieren

• In de entomologie is overwinteren de manier waarop insecten de winter doorkomen. Insecten doen dit door te schuilen in gebouwen, onder boomstammen of onder gevallen bladeren of ander plantaardig materiaal op de grond. Bijna alle activiteit van het insect stopt tot de omstandigheden gunstiger zijn.
• Veel vogels migreren en overwinteren in regio's waar temperaturen hoger zijn of waar voedsel makkelijker beschikbaar is. Deze migratie heet de vogeltrek.

Planten

• Van planten wordt soms gezegd dat ze overwinteren. Voor planten betekent overwinteren vaak een beperkte wateraanvoer en een verminderde blootstelling aan licht. Op zulke momenten is de groei van plantaardig weefsel en van het voortplantingssysteem minimaal of zelfs helemaal gestopt.
• In de fytopathologie betekent overwinteren dat een plantenziekte de winter overleefd. In deze tijd wanneer het gewas dat dient als gastheer niet groeit maakt de ziekte gebruik van een andere gastheer, leeft het vrij in de grond of overleeft het op plantenafval zoals afgedankte aardappelen.
• Planten die door mensen worden verzorgd worden als het nodig is in de winter beschermd. Dit kan door de planten binnen in huis te zetten of ze te laten overwinteren in een oranjerie (ookwel wintertuin genoemd).

Mensen

• Ook bij mensen komt overwinteren voor. Tijdens verkenningstochten in onbekende gebieden op Aarde moesten mensen in het verleden de winter doorstaan op plekken die niet bij uitstek geschikt waren om de winter door te komen.
• Tegenwoordig zijn er mensen uit koudere regio's en landen die naar warmere gebieden trekken om de winter door te komen. Een voorbeeld hiervan zijn mensen uit Nederland die in de wintermaanden naar onder andere Spanje trekken, dit zijn vaak gepensioneerden die in Nederland geen verplichtingen, zoals bijvoorbeeld werk, meer hebben. Ook in koudere gebieden in Noord-Amerika zijn er mensen die naar bijvoorbeeld Florida, Arizona of New Mexico trekken in de wintermaanden.