Trio sonata adalah jenis musik untuk empat instrumen yang sangat populer selama abad ke-17 dan awal abad ke-18: periode yang dikenal sebagai periode Barok.

Trio sonata ditulis untuk tiga suara (tiga bagian), dengan kata lain, dapat dimainkan oleh tiga instrumen yang berbeda. Dua suara atas berbagi tema musik yang sama. Mereka sering meniru satu sama lain. Mereka sama pentingnya. Bagian ketiga, bagian terendah, dimainkan oleh basso continuo, yang berarti pengiring. Continuo ini biasanya dimainkan oleh dua instrumen: biasanya cello atau bass viol dan instrumen keyboard seperti harpsichord. Tentu saja, hal itu membuat empat pemain. Namun demikian, nada-nada tangan kiri pemain harpsichord sama dengan nada cello. Ini adalah bagian "ketiga" dari trio.

Beberapa trio sonata terbaik adalah karya Arcangelo Corelli. Koleksi trio sonata-nya yang bernomor opus 1 dan 3 adalah sonata da chiesa: empat gerakan (lambat-cepat-lambat-cepat) yang diakhiri dengan fugue. Sonata op 2 dan 4-nya adalah jenis sonata da camera: setiap gerakan adalah semacam tarian. Trio sonata Corelli adalah untuk dua biola dan continuo.

Johann Sebastian Bach menulis trio sonata dalam The Musical Offering untuk biola, flute dan continuo.

Bach juga menulis enam trio sonata untuk organ. Ini dimainkan oleh satu pemain. Kedua tangan pemain organ masing-masing bermain pada manual (keyboard) yang berbeda sehingga terdengar seperti dua instrumen yang berbeda. Kaki pemain organ memainkan bagian ketiga pada pedal. Setiap bagian hanya terdiri dari satu baris (tidak ada akord, tidak pernah lebih dari tiga nada sekaligus) sehingga karya-karya ini juga dapat dimainkan oleh instrumen lain (misalnya, dua biola dan cello dengan harpsichord).

Bach juga menulis sonata untuk satu instrumen melodi dan harpsichord. Karya-karya ini sebenarnya adalah trio sonata, meskipun ia tidak menyebutnya trio sonata. Instrumen melodi (biasanya biola atau seruling) memainkan bagian atas, pemain harpsichord memainkan bagian kedua dengan tangan kanannya, dan bagian ketiga adalah bagian terendah dari nada tangan kirinya.

Beberapa komponis lain yang menulis trio sonata adalah Tomaso Albinoni, Henry Purcell, Dieterich Buxtehude, George Frideric Handel, Georg Philipp Telemann, Johann Pachelbel dan Antonio Vivaldi.