Xinerama ist eine Erweiterung für X-Server, die es ermöglicht, dass sich mehrere Bildschirme wie ein einzelner großer verhalten. Es ist damit in X Window Systemen möglich, große Desktops zu benutzen, die über mehrere Monitore angezeigt werden. Die Erweiterung gibt es seit XFree86/X.Org X11 Release 6 Version 4.0.
Jede Sitzung im X Window System ist einem Display zugeordnet. Der Begriff bezeichnet ein oder beliebig viele Monitore (Screens) und Eingabegeräte wie Mäuse oder Tastaturen. Es können prinzipiell beliebig viele Monitore benutzt werden, dank Grafikkarten mit Multi Head ist das z.B. heutzutage mit handelsüblichen Personal Computern möglich. Jedoch werden diese Screens im X Window System unabhängig voneinander betrachtet: Sie können völlig unterschiedliche Eigenschaften haben, also zum Beispiel unterschiedliche Auflösungen oder Farbtiefe aufweisen. Technisch gesehen verfügt jeder Screen über ein eigenes Root-Window. Im X Window System braucht jedes Fenster (außer den Root-Fenstern) ein Elternfenster, außerhalb welchem es nicht angezeigt werden kann. Mit der Xinerama-Erweiterung können alle Screens zu einem großen Desktop zusammengelegt werden, sodass ein großes, alle Screens überspannendes Root-Fenster entsteht. Fenster können nun die Bildschirme beliebig überschneiden.
Ein kompatibler Fenstermanager wird von Xinerama über die Monitorkonfiguration unterrichtet. Mit diesen Informationen könnten dann Fenster so platziert werden, dass sie nicht über die einzelnen Monitoregrenzen hinausragen.