Tartu piiramine 1600. aastal toimus Rootsi-Poola sõjas (1600–1611) ning lõppes Tartu linna kaitsnud Poola vägede alistumise ja Tartumaa aadli poolt Karlile truudusvande andmisega.

Rootsi vägede sõjakäiku alustati 1600. aasta septembri esimestel päevadel. Södermanlandi hertsog Karli väed liikusid Liivimaale kahes suures osas. Narvast liikuma hakanud väge ülesandeks olid vallutada Põltsamaa ning Laiuse ordulinnus. Tallinnast alustanud väe eesotsas oli Karl isiklikult. Pärnu kapituleerus Karli vägedele 4. vkj/17. oktoobril ukj, Viljandi linnus 3. novembril. Rootsi väeüksused vallutasid 11. septembril Põltsamaa ning 20. oktoobril Laiuse ordulinnuse ning nende vägi ühines hertsogi peaväega ning sügiseste kehvade ilmade tõttu asusid nad laagrisse Paidesse. Karli väed vallutasid Karksi linnuse ja samuti sunniti alistuma Helme ning Härgmäe linnus.

Talve saabudes asusid rootslased ette valmistama Tartu ründamist. Muuhulgas püüti mõjutada Tartu aadlikke, et need Södermanlandi hertsog Karli poole üle tuleks. Detsembris hakkasid levima kuuldused, et Leedu suurhetman Krzysztof Mikołaj Radziwiłł on isiklikult Liivimaale saabunud, ning Karl otsustas kohe Tartut rünnata.

Tartu alla koondati suurem osa rootslaste siinsest väest, kaasa arvatud äsja Soomest kohale jõudnud väeüksused. Esmalt asusid Tartut piirama ooberst Peter Stolpe ja hertsogi poja Carl Carlsson Gyllenhielmi üksused, kellele peatselt lisandus ka Karli juhitud peavägi. Suurtükkidest laskmist alustati esimesel jõulupühal. Linnakindlustused pidasid hästi vastu, ning Tartu komandant Heinrich Ramel ei soovinud linna rootslastele loovutada. Linnamüüride juures ringkäigul viibinud Ramel sai kuulist jalga haavata, ning tema kohusetäitjaks sai Hermann Wrangell.

Wrangell, keda tema naisevend Reinhold Anrep oli rootslaste poole meelitanud, otsustas 27. detsembril kapituleeruda. Komandant Ramel, kastellaan Georg Schenking ning rittmeister Caspar von Tiesenhausen võeti vangi. Tartumaa aadel andis linna alistumise järel Karlile truudusvande, soovides vastutasuks privileegide kinnitamist.

Tartu asehalduriks vähemalt 19. oktoobrist 1601 kuni 1. septembrini 1602 nimetati Johann von Derfelden, kuna Karl kartis, et Jan Zamoyski (1542–1605) ründab peagi linna.