Sonátový cyklus je formálne usporiadanie diela klasickej hudby. Z hľadiska skĺbenosti všetkých častí súdržného celku najprepracovanejším typom cyklu.

Jednotlivé časti sú zoradené na základe tempového i charakterového kontrastu. Veľký význam má tiež tonálny kontrast. Na druhej strane sú proporčne vyvážené a tvoria súdržný celok s myšlienkovým ťažiskom buď na prvej, alebo na poslednej časti cyklu.

Sonátový cyklus sa uplatňuje v rôznych formách: v sólovej sonáte, v komorných žánroch: trio, kvarteto, kvinteto atď., v symfónii a v koncerte. Aj tu ide spravidla o 4-časťový sonátový cyklus okrem koncertu, ktorý je 3-časťový (vynechaná je tanečná časť).

Pojem sonáta označoval okolo roku 1600 inštrumentálnu skladbu. Najstaršími predchodcami sonátového cyklu sú tanečná suita, z ktorej sa vyvinula sonata da camera. Obe boli niekoľkočasťovými skladbami.

Vplyv na vývoj sonátového cyklu mala aj neapolská operná sinfonia (predohra), ktorá mala trojdielne formové členenie (rýchly – pomalý – rýchly diel).

Najväčší vplyv na formovanie sonátového cyklu mali skladatelia Mannheimskej školy, ktorí sonátový cyklus rozšírili o tanečnú časť. Skladatelia viedenského klasicizmu sa zaslúžili o dotvorenie a stabilizovanie sonátového cyklu, ak keď v pozdných dielach Beethoven už porušuje 4-časťový rozvrh. Ďalší vývoj sonátového cyklu (v romantizme a hudbe 20. storočia) ešte vo väčšej miere zužuje alebo rozširuje počet častí.

Vykryštalizovaná sonáta je najčastejšie 4-časťovým cyklom.

1. časť býva v rýchlom tempe, z formového hľadiska najčastejšie v sonátovej forme (len výnimočne v inej forme)
2. časť je v pomalom tempe, v piesňovej forme, v niektorom z nižších typov ronda, vo variačnej forme (výnimočne v sonátovej forme)
3. časť je tanečná. vo veľkej 3-dielnej piesňovej forme reprízového typu – menuet s triom alebo scherzo s triom.
4. časť je opäť v rýchlom tempe, v sonátovej forme alebo v niektorom z vyšších typov rond, prípadne vo forme variácií – najčastejšie kontrapunktických.