Een bulkgesteente of de bulkgesteentesamenstelling (Engels: bulk rock composition) is in de geochemie en petrologie de scheikundige samenstelling van gesteente. Deze samenstelling drukt men uit in massapercentages van oxiden.
Een ander aspect van de samenstelling van gesteente is de mineralogische samenstelling, de aandelen van mineralen. Soms bevat gesteente daarnaast voor een gedeelte uit glas of ander amorfe materiaal. De mineraalsamenstelling wordt - in tegenstelling tot de chemische samenstelling - meestal in volumepercentages gegeven. Dit wordt de modale samenstelling genoemd. De modale samenstelling kan eenvoudig naar gewichtspercentages worden omgezet met de soortelijke massa van de individuele mineralen. De mineralen hebben individueel ook een (variabele) chemische samenstelling, die in gewichtspercentages van oxiden gegeven wordt.
De samenstelling van gesteente in chemische elementen vormt een zeer wijd spectrum. Alle natuurlijke elementen komen in variabele hoeveelheden in gesteente voor. Het meeste gesteente bevat aanzienlijke fracties silica (SiO2), oxiden van de lichtere alkali- en aardalkalimetalen (met name natrium, kalium, magnesium en calcium), oxiden van de meest voorkomende transitie- en hoofdgroepmetalen (met name ijzer, titanium en aluminium) en die van enkele vluchtige elementen waaronder water (H2O) en koolstofdioxide (CO2).
De omstandigheden waarbij kristallisatie en alteratie plaatsvinden hebben invloed op de samenstelling van gesteente. Daarom bevat de chemische en mineralogische samenstelling van gesteente aanwijzingen over de ontstaanswijze. De samenstelling van stollingsgesteente wordt bepaald door de bron en evolutie van het magma waaruit het ontstond. De samenstelling van een metamorf gesteente wordt bepaald door het brongesteente (de protoliet) en de omstandigheden waaronder het rekristalliseerde. Bij metamorfose van gesteente verandert de bulkgesteentesamenstelling niet of nauwelijks, maar worden de mineralen vervangen door andere. Bij metasomatisme verandert zowel de mineralogische als chemische compositie, doordat het gesteente materie met zijn omgeving uitwisselt.
De mineralogische samenstelling van gesteente vertegenwoordigt echter zelden chemisch evenwicht. Daarom kan het nuttig zijn op grond van de bulksamenstelling de hypothetische mineralen bij evenwicht te berekenen. Dit noemt men de normatieve samenstelling, waarvoor verschillende modellen bestaan.