Fantastyka naukowa (science fiction, SF) – gatunek literacki lub filmowy, a także gry komputerowe o fabule osnutej na przewidywanych osiągnięciach nauki i techniki oraz ukazującej ich wpływ na życie jednostki lub społeczeństwa. Razem z fantasy i horrorem, fantastyka naukowa zaliczana jest do fantastyki.

Fantastyka naukowa najczęściej opisuje wydarzenia umiejscowione w przyszłości wobec czasów autora (lecz niekoniecznie) i opiera się na hipotetycznym rozwoju nauki i techniki. Utwór fantastycznonaukowy zawiera zwykle takie cechy jak: specyficzny typ czasoprzestrzeni, neologizmy związane z rozwojem techniki, kontakt z obcą cywilizacją, podróż w czasie, cudowne lub tragiczne skutki wynalazków technicznych i odkryć naukowych. Najważniejsza jest hipotetyczna zgodność wydarzeń ze współczesnym stanem wiedzy o nauce i technice.

Najbardziej charakterystyczne motywy utworów fikcji naukowej to umiejscowienie akcji na innych planetach, zamknięcie jej na pokładzie statku kosmicznego, wędrówka w czasie, kontakt z obcą cywilizacją. Akcja utworów fikcji naukowej może się jednak również odbywać w całości na Ziemi w nieznacznie tylko zmodyfikowanych przewidywaniach realiów bliskiej nam przyszłości, czy też w czasie równoległym do naszej rzeczywistości. Bywa także, że spora część akcji toczy się w przeszłości