סוצ'ימילקו (בספרדית: Xochimilco, בנאוואטל Xōchimīlco (שוצ'ימילקו); ‏‏^?‏) הוא אחד מ-16 הרבעים (Delegaciones) של מקסיקו סיטי, בירת מקסיקו, הממוקם כ-25 קילומטרים דרומית-מזרחית למרכז העיר על שטח בן 118.6 קילומטרים רבועים. נכון ל-2010, מתגוררים בו 415,007 תושבים. בנוסף לסוצ'ימילקו בפועל, כולל הרובע 93 עיירות קטנות אחרות. יחד עם המרכז ההיסטורי של מקסיקו סיטי, סוצ'ימילקו הוא אתר מורשת עולמית של אונסק"ו וכיום הוא ידוע בעיקר בזכות ה"גנים הצפים" שבו.

ההיסטוריה של סוצ'ימילקו מתחילה בתקופה הפרה-קולומביאנית. עוד בתקופה הקלאסית המסו-אמריקנית, היו החופים והאיים ביתם של עמים שונים ממוצא לא ידוע. בתחילת התקופה הפוסט-קלאסית, היה סוצ'ימילקו אלטפטל (altepetl – עיר-מדינה) חשוב, אשר הוכנע על ידי האצטקים במאה ה-15. במהלך התקופה הקולוניאלית ותחילת העצמאות, הפך סוצ'ימילקו למקור המזון של מקסיקו סיטי.

14 עמים ילידיים חיים באזור סוצ'ימילקו, שלמרות התקדמות העיור עדיין שומרים במידה רבה על תרבותם המסורתית. למרות כל זאת, החלק הצפוני של סוצ'ימילקו משולב במלואו באזור העירוני וכולל מספר אזורי תעשייה, בעלי חשיבות כלכלית רבה עבור רובע העיר. אזור ההרים בדרום ואזור האגם המרכזי מהווים גם את שמורת הטבע הגדולה ביותר של הבירה.

סוצ'ימילקו הוא מקום מושבה של הדיוקסיה של הכנסייה הקתולית בעלת אותו שם מאז ספטמבר 2019.