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.

Vanaf 1959 was het Cartesius Lyceum gevestigd aan de Piet Mondriaanstraat in de toen nieuwe wijk Overtoomse Veld. Het ontwerp van het schoolgebouw is verwant aan dat van het iets oudere Spinoza Lyceum in Amsterdam-Zuid.

In de jaren 60 van de vorige eeuw was het Cartesius een school 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.

In 1968 werden de afdelingen havo, atheneum en gymnasium opgericht. In 1989 fuseerde de scholengemeenschap met de Plesman mavo om het Mondriaanlyceum te vormen. In 1995 ontstond de Esprit Scholengroep door de fusie van het Mondriaan met vier andere scholen.

Enkele jaren later werd het Mondriaan weer opgesplitst en zo startte het nieuwe Cartesius Lyceum waarbij enkel de naam nog voortleeft  in de huidige school. Dit lyceum is echter niet meer in Nieuw-West gevestigd maar in de Frederik Hendrikbuurt, op de grens van West en Centrum