身分秘匿捜査(みぶんひとくそうさ、英: undercover, undercover operation, be (go) undercover)とは捜査の過程において、情報や証拠を掴む目的で、機密情報を知り得る立場にいる個人や団体の信頼を得るため、もしくは捜査対象からの信頼をすでに得ているものに取り入るために、自身の身元を偽装する、または架空の身元を作り出すような手法を講じるものをいう。秘密捜査とも言われる。通例としてはおとり捜査(英: sting operation)をはじめとする世界中の法執行機関が採用する秘密捜査手法のことを指し、このような捜査の中心的役割を担う人物は通常、秘密捜査員(英: undercover agents (police, officers, detectives))やスパイと呼称される。秘密捜査に従事する捜査員は自身の真の身分を隠し、犯罪者に単に偽装するだけではなく、しばしば犯罪者その者となって違法な活動に手を染め、マフィアなどの対象組織に潜入することもある。このため秘密捜査は潜入捜査とも呼称される。この種の過酷な任務にさらされる捜査員のストレスは比較的大きく、後々心理的・精神的負担となることも多い。