複雜性科學（也稱為複雜系統科學）是研究自然界中各類系統的複雜性的一門科學。
複雜性科學運用跨學科的方法，研究不同複雜系統中的湧現行為和統一性規律。這個領域的特點是超越還原論，以揭示和解釋複雜系統的運行規律為主要任務。複雜性科學的研究對象包括多個個體聚集後通過簡單運作產生群體複雜行為，並能通過進化產生適應性的系統。
複雜性科學囊括了物理學、生物學、化學、數學等多個學科，是一個典型的交叉型學科。它不僅關注系統的結構和行為，還關注系統如何從簡單變得複雜，以及如何通過進化適應環境。複雜性科學的興起標誌著系統科學研究的新階段，是當代科學發展的前沿領域之一。