Het Cartesius Lyceum is een overzichtelijke en kleinschalige  school voor havo- en vwo-onderwijs in Amsterdam. De school is vernoemd naar de Franse filosoof Cartesius (Descartes). Zijn lijfspreuk : Cogito ergo sum, Latijn voor “Ik denk, dus ik ben (besta)” is door de school overgenomen. Het Cartesius Lyceum is onderdeel van de Esprit Scholengroep.

Het Cartesius Lyceum ontstond in 1959 en was in het begin gevestigd aan de Piet Mondriaanstraat in de toen nieuwe wijk Overtoomse Veld.  In die eerste jaren was het Cartesius een H.B.S. (hogereburgerschool)  en gymnasium. Door de invoering van de Mammoetwet verdwenen de H.B.S. en M.M.S. In 1968 gingen het Cartesius Lyceum en de naastgelegen M.M.S. (middelbare meisjesschool ) Reina Prinsen Geerligs, samen in de Scholengemeenschap Cartesius Lyceum Reina Prinsen Geerligs en werden de afdelingen havo, atheneum en gymnasium opgericht. In 1989 fuseerde de scholengemeenschap met de Plesman mavo om samen het Mondriaan Lyceum te vormen.

In 1995 ontstond de Esprit Scholengroep door de fusie van het Mondriaan met vier andere scholen. Enkele jaren later werd het Mondriaan Lyceum weer opgesplitst en zo startte het nieuwe Cartesius Lyceum met havo en vwo. Dit lyceum is echter niet meer in Nieuw-West gevestigd maar in de Frederik Hendrikbuurt, op de grens van West en Centrum. 

Havo en vwo werden aangevuld met een volwaardige gymnasiumopleiding die het Cartesius Lyceum al ruim 10 jaar aanbiedt.