Das Herzogtum Samogitien, auch Starostei Samogitien (polnisch: Księstwo żmudzkie, lateinisch: capitaneatus oder ducatus Samogitiae, modern litauisch: Žemaičių seniūnija) war eine administrative Einheit im Großfürstentum Litauen und später im Königreich Polen-Litauen. Es beinhaltete die Landschaft Samogitien (schemaitisch (dortiges Regionalidiom): Žemaitėjė, hochlitauisch: Žemaitija, deutsch auch Schemaitien oder in neuerer Zeit Niederlitauen).
Im 15. Jahrhundert etablierte sich die Starostei. Der Großfürst von Litauen führte den Herzogtitel, der tatsächliche Verwalter der Provinz war aber der Starost (lit. Seniūnas), der später General-Starost genannt wurde, um ihn von den niederrangigeren anderen Starosten zu unterscheiden.
Das Herzogtum lag im westlichen Teil des heutigen Litauen, über dieses Gebiet hatte das historische Litauen Zugang zur Ostsee. Im Norden grenzte es an das Herzogtum Kurland und Semgallen und im Süden an das Herzogtum Preußen. Seine Fläche wird auf 25.700 km² geschätzt. Hauptstadt war Varniai (poln. Wornie). Es bestand bis zur Dritten Polnischen Teilung, seither gibt es keine politische Einheit mehr, die der Landschaft entspricht.
Die Titulatur der polnisch-litauischen Herrscher schloss auch den Herzogstitel von Samogitien ein.