システム工学（システムこうがく、英: systems engineering）とは、システムの設計、制御、および効率などを研究する学問（工学）である。ここでの「システム」の定義としては、システムの記事（システム#JIS Z 8115）などを参照のこと。工学として応用される実社会の具体例としては、工業プラントやロボットから、コンピュータを用いたシミュレーションゲームや人工補助脳（ロボットスーツに搭載されるもの）、会社組織や行政機関に至るまで、きわめて広範囲に及ぶ。システム工学は、個々の要素からシステムを合成するということと、複雑なシステムを解析するという、大きく分けて2つの目的がある。なおシステム科学も参照のこと。
