Eine Bilanzgleichung stellt in der Physik die Veränderung einer mengenartigen Größe in einem begrenzten Volumenelement als Gleichung dar. Die Veränderung erfolgt dabei in einem durch die Systemgrenze oder Bilanzraumgrenze umschlossenen physikalischen Systems, dem Bilanzraum.
Die Bilanzgleichung ist eine Erweiterung der Kontinuitätsgleichung, da für die mengenartige Größe in der Bilanzgleichung kein Erhaltungssatz gefordert wird. Es können somit zusätzlich zu den aus der Kontinuitätsgleichung bekannten Größen einer Ladung und des Stroms noch Quell- oder Senkterme auftreten. Diese beschreiben die Erzeugung beziehungsweise Vernichtung eines Quantums der mengenartigen Größe im Volumenelement.
Bilanzgleichungen finden insbesondere in der Thermodynamik ihre Anwendung.