分子科学研究所(ぶんしかがくけんきゅうじょ、英語: Institute for Molecular Science、略称:IMS)は、自然科学研究機構を構成する、愛知県岡崎市にある大学共同利用機関。略称は分子研。 1975年4月22日に、愛知教育大学の旧図書館を仮庁舎とし、分子構造研究系、電子構造研究系、分子集団研究系の3つの研究系と機器センターをもつ研究所として設立された。分子科学分野における日本の中核的な国立研究所である。総合研究大学院大学の大学院生に対する教育も実施している。全国の大学が実験機器を相互利用するプロジェクトである大学連携研究設備ネットワークの全国事務局が置かれている。