古植物学（こしょくぶつがく 英:Paleobotany , Paleophytology ,Palaeo- とも）は、古生物学の一分野であり、地質記録（化石など）からの植物の復元と同定を行う学問。古植物学の意義は、一つには生物学的な面から過去の環境の復元することによって古地理学に貢献することである。また、植物の進化史を明らかにする。植物の進化は生物一般の進化にも関係してくる。古植物学には、古代の陸上植物だけではなく、海棲光合成独立栄養生物（つまり藻類や海藻類）の研究も含まれる。胞子や花粉の化石の研究である花粉学と関係が深い。 古植物学は、古代の生態系を再構成する古生態学や、気候を再構成する古気候学においても重要である。また、緑色植物（陸上植物）の発生・進化研究の基礎となる。また、プラント・オパールから相対年代を決定する方法や、古代のの研究など、考古学の分野でも重要性が増している。
