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Hesse-Darmstadt (Landgraviato de Hesse-Darmstadt desde 1568, Gran Ducado de Hesse y el Rin a partir de 1816) fue un antiguo Estado vasallo del Sacro Imperio Romano Germánico, en el actual territorio de Alemania, y plenamente independiente desde 1806. Su historia comprende desde 1568 hasta 1918. Su capital era Darmstadt, ciudad que le dio nombre en sus orígenes.
El Palacio de Darmstadt fue la residencia de los landgraves y grandes duques de Hesse-Darmstadt.
Hesse-Darmstadt se constituyó como Estado independiente a partir de la fragmentación del Landgraviato de Hesse, cuyo último gobernante, el landgrave Felipe I de Hesse, dividió sus posesiones entre sus cuatro hijos a su muerte en 1568. Tiempo después, sólo sobrevivirían dos de estos landgraviatos: Hesse-Darmstadt y Hesse-Kassel, Estados que llegarían a rivalizar entre sí, pese a tener lazos familiares.
Mientras que Hesse-Kassel se convirtió al calvinismo, Hesse-Darmstadt permaneció luterano, y el landgrave Jorge II mantendría una alianza con Sajonia y a la larga se uniría a la causa austriaca.
En 1806 se disolvió el Sacro Imperio Romano Germánico. Algunos años después, el Landgraviato de Hesse-Darmstadt cambió su nombre a Gran Ducado de Hesse y el Rin en 1816.
En 1867, la mitad norte del Gran Ducado (provincia de Oberhessen) se integró dentro de la Confederación Alemana del Norte, mientras que la otra mitad al sur del Rin (provincias de Starkenburg y Rheinhessen) permaneció fuera de la misma. En 1871, el Gran Ducado pasó a formar parte del Imperio alemán. El último gran duque, Ernesto Luis, fue derrocado del trono al finalizar la Primera Guerra Mundial. Abolida la monarquía, se cambió el nombre a Estado Popular de Hesse, un estado de la República de Weimar, poniendo fin así a la historia del Gran Ducado.
Actualmente, la mayor parte de lo que fue Hesse-Darmstadt pertenece al Estado federado alemán de Hesse, mientras que la provincia occidental de Rheinhessen se integró al Estado de Renania-Palatinado.