Tiroaritenoidni mišić (lat. musculus thyroarytenoideus) je parni mišićgrkljana, koji je lokalizovan iza njegovih tiroidnih hrskavica. To je najdeblji i najširi član grkljanske muskulature i kod čoveka je veoma složen. S obzirom na strukturu i raspored vlakana, na njemu se razlikuju dva dela: spoljašnji i unutrašnji. U sastav spoljašnjeg dela ulaze i vlakna tiroepiglotičnog mišića, dok unutrašnja vlakna izgrađuju vokalni mišić smešten u glasnim žicama.
Tiroaritenoidni mišić se pripaja na uglu tiroidne hrskavice grkljana i odatle se prostire unazad, upolje i naviše do prednje-spoljašnje strane aritenoidne i bočne ivice epiglotične hrskavice (spoljašnja vlakna) i do vokalnog nastavka aritenoidne hrskavice (unutrašnja vlakna).
Inervacija se ostvaruje preko motornih vlakana vagusnog živca, a osnovna uloga mišića je rotacija aritenoidne hrskavice i vokalnih nastavaka što ima za posledicu primicanje glasnih žica.