A federação estadual, ou federalismo estadual, refere-se à dimensão da organização federativa do Estado brasileiro relativa especificamente aos Estados-membros — as unidades da federação que, junto à União, ao Distrito Federal e aos Municípios, compõem a República Federativa do Brasil (art. 1º, CF/88). Os Estados-membros são dotados de autonomia constitucional para se autoorganizarem, autogovernarem, autolegislarem e se autoadministrarem, dentro dos limites estabelecidos pela CF/88.
A CF/88 estabelece, nos arts. 25 a 28, o regime constitucional dos Estados-membros, determinando que se organizem e se rejam pelas Constituições e leis que adotarem, observados os princípios constitucionais federais. O art. 25 reserva aos Estados as competências que não lhes sejam vedadas pela Constituição (poder reservado — competência residual), enquanto o art. 24 estabelece a competência concorrente entre União e Estados em matérias como direito tributário, financeiro, econômico, urbanístico, previdenciário, sanitário e ambiental.
O princípio da simetria federal exige que as constituições estaduais reproduzam, no que couber, o modelo organizativo da CF/88, especialmente no que tange à separação de poderes, ao processo legislativo e às garantias institucionais. O STF, em inúmeras ADIs, tem declarado inconstitucionais dispositivos de constituições estaduais que contrariam as normas de reprodução obrigatória da CF/88.
A doutrina de Raul Machado Horta, José Afonso da Silva e Fernanda Dias Menezes de Almeida é referência no estudo do federalismo estadual brasileiro, abordando a repartição de competências, a hierarquia normativa entre a CF/88 e as constituições estaduais e os limites da autonomia dos Estados-membros.