Cabeza de serie es el nombre que recibe en diferentes competiciones deportivas aquel participante que es considerado como uno de los mejores competidores y, por lo tanto, obtiene ciertos beneficios principalmente durante el diseño del torneo.
Los cabezas de serie son denominados también como sembrados (del inglés seeds).
En general, los beneficios de los cabezas de serie implican que en sistemas de eliminación directa, puedan clasificar directamente a algunas rondas más avanzadas del torneo y que sean colocados en llaves de tal forma que solo puedan enfrentarse entre ellos en algunas de las rondas finales.
Cuando se realizan sistemas de grupos, los cabezas de serie son colocados en distintos grupos para no enfrentar a los rivales más difíciles en las primeras rondas.
En algunos casos, dos equipos de gran prestigio pueden no ser cabezas de serie, por lo que se enfrentan en tempranas instancias del torneo.