捜査（そうさ、Criminal investigation）とは、旧来的には、捜査機関が、犯罪があると思料したときに、公訴の提起及び維持のために、犯人（被疑者）及び証拠を発見・収集・保全する手続をいう。日本の刑事訴訟法は捜査を直接定義する条文を持たないが、捜査機関について定める条文の解釈として、一般的には、このように定義される（捜査機関を参照）が、現在では捜査そのものに独立した意義を見いだす説も有力であり、捜査が何のために行われるか、つまり捜査の目的に関しては、従来から激しい見解の対立がある。 捜査活動は行政作用であり、行政法の一般的な規律に服する。

なお、国税犯則事件の調査、公安調査庁・公正取引委員会・入国管理局・税関の調査などは捜査に類似するが、原則として行政上の処分を行うためのものであり、本来それらの結果が刑事手続に向けられたものではないため、捜査とは概念上区別されている。