郭士衡，字号不详，山东章邱人。清顺治三年（1646）丙戌科武进士第一人。
清朝武科举沿袭明制而文武并重。顺治三年，同时开始文科和武科考试。武状元还不能与文状元入阁拜相的权位相比。不过，清始祖努尔哈赤率领八旗打天下，重视军事。因此，清朝武状元授官也较比以前优厚。
顺治三年九月，郭士衡应考武科举。根据兵部疏言，本年九月初九等日，钦命内翰林院弘文院检讨刘肇国、国史院检讨成克?充武会试考试官，会试天下武举，察照旧例考试……。初九日庚戌，皇帝下令，（翰林院）弘文院大学士祁充格担任武会试第一场监试官，监督考试骑射。十二日，命秘书院大学士范文程担任武会试第二场监试官，监督考试平射，十五日，试策论。皇帝下诏同意兵部的安排。武会试完毕，十九日出榜,中举的武进士要在第二日进朝传胪、赴宴。十月初二日,第一甲第一名武进士郭士衡率诸进士于午门前上表谢恩毕,兵部-进呈登科录。顺治帝高兴异常，特授予第一甲第一名武进士郭士衡甲胄、鐯袋、刀、弓、箭，所有武进士均授衣帽、银两，准予参照文进士一体穿戴。兵部又将策对呈报皇帝面前，拟第一甲三卷，二甲二十七卷，三甲一百七十卷。得皇帝旨意，发内院书写“黄榜”。十月二十三日，皇帝亲自到午门前举行传胪大典。二十七日，兵部设筵席，宴请武进士。命大学士范文程主持鹰扬宴。得皇帝旨意，癸亥，赐郭士衡等二百名武进士及第出身有差。在清初重视武备的情况下，郭士衡考中武状元是一件十分荣耀的事。
经过层层考试之后，郭士衡等分别以不同武职录用，依照顺治三年规定：郭士衡以第一甲第一名授正三品参将官衔。
郭士衡事迹史籍记载不多，倒是榜眼武韬以忠烈上了史传。