Joseph Fratrel, né à Épinal en ou 1730, et mort à Mannheim le , est un artiste peintre et graveur français.
Joseph Fratrel commence par étudier le droit à Besançon puis est nommé avocat au parlement du duché de Lorraine le . Par ailleurs, il avait été initié à l'art de peindre des miniatures dans sa jeunesse, ayant développé un goût prononcé pour l'art. Venu à Paris, il avait fréquenté l'atelier de Pierre Antoine Baudouin, considéré à cette époque comme un maître du genre, et puisa son inspiration dans Raphaël et Nicolas Poussin. En proie au bégaiement, il finit par renoncer à sa carrière d'avocat.
Fratrel est ensuite nommé par le duc Stanislas peintre à la cour de Lorraine, rattaché au château de Lunéville. Après la mort du souverain en 1766, Fratel est appelé à Mannheim par Charles-Théodore de Bavière, comte-palatin du Rhin, qui venait de fonder une académie de dessin et de sculpture. Fratrel y est nommé professeur.
Désormais établi à Mannheim, Fratrel travaille à un nouveau procédé de peinture à la cire ; en 1770, il publie un ouvrage explicitant cette technique en associant le nom de son inventeur, le baron Charles de Taubenheim. Il reçoit par ailleurs une formation en gravure sous la direction d'Egid Verhelst le Jeune (1733-1804), produit des eaux-fortes et s'essaye à la manière noire, non sans succès. L'une de ses pièces maîtresses reste L'Apothéose le l'électeur Charles-Théodore (1777). Vers 1776, Fratrel a exécuté entre autres le portrait de l'historien d'art Lambert Krahe, fondateur d'une école qui deviendra l'académie des beaux-arts de Düsseldorf, où il a également enseigné.
Une rue de Mannheim porte aujourd'hui son nom.
Son fils, Joseph II Fratrel (dit « le jeune »), devient peintre et lithographe.

Le musée d'art de Philadelphie conserve une vingtaine d'eaux-fortes.