理学研究科（りがくけんきゅうか）は、大学院の研究科の一つであり、理学分野を主とするものである。

この研究科は大学の理学部を基盤とし、大学の学部よりも専門にさいし高度な教育と研究を行う組織である。

また、東京大学大学院（詳細は東京大学大学院理学系研究科・理学部を参照）および大阪府立大学大学院には、理学系研究科（りがくけいけんきゅうか）という名称の研究科が設置されているが、内容は理学研究科と同様である。かつては、京都大学大学院も理学系研究科を設置していたが、現在は理学研究科としている。