铸造高温合金，是以铸造方法直接制备零部件的高温合金材料。铸造高温合金是高温合金的三大类产品之一，其市场份额占比在25%左右，次于变形高温合金位居第二。铸造高温合金熔融后，利用精密铸造或定向凝固工艺制造成零部件，其强度、耐高温性明显优于变形高温合金。
　　由于无需考虑变形加工性能，铸造高温合金可以采用成分更为复杂的合金元素，例如添加钛、铌、钽、钨、钼等，其抗拉强度、抗蠕变强度、持久强度、使用温度等性能均得到大幅提升；由于利用铸造工艺，铸造高温合金可灵活设计零部件结构，能够制造出形状更为复杂的铸件，下游可应用范围更为广泛。
　　变形高温合金无法加工合金化程度高的高温合金，与之相比，铸造高温合金能够满足复杂成分高温合金以及复杂结构铸件的加工需求，优越性明显。铸造高温合金在大型真空感应炉中进行熔融，利用失蜡法精密铸造工艺浇注成型，可制造空心结构、复杂腔体零部件，采用这种方法制备得到的是等轴晶高温合金。
　　等轴晶高温合金存在晶粒度较大的问题，随着高温合金性能要求不断提高，利用定向凝固法铸造得到的定向凝固高温合金被开发问世，其消除了横向晶界，性能得到提高。在定向凝固高温合金的基础上，消除所有晶界，可得到单晶铸造高温合金，其性能得到进一步提升。
　　目前来看，按照凝固结晶的不同来划分，铸造高温合金可以分为等轴晶铸造高温合金、定向凝固高温合金、单晶铸造高温合金三大类，产品性能依次提高，但制备难度也在不断增大。
　　铸造高温合金可以广泛应用在航空航天产业中，例如用来制造航空发动机扩压器、涡轮叶片、导向器、火箭发动机涡轮泵等。由于等轴晶高温合金晶粒度较大，抗疲劳强度存在不足，定向凝固高温合金、单晶铸造高温合金成为发展趋势。目前在我国市场中，铸造高温合金生产商主要有钢研高纳、图南股份、中洲特材等。
　　但铸造高温合金也存在缺陷，利用铸造工艺会使得合金组织偏析从而导致组织均匀性、力学性能波动。粉末高温合金是新一代高温合金，其克服了铸造高温合金的缺点，能够制造出综合性能更为优异的零部件，已经成为航空发动机涡轮盘等零部件的首选材料。总的来看，铸造高温合金在替代变形高温合金领域具有优势，但也存在被粉末高温合金替代的风险。