نظریه بازی (به انگلیسی: Game Theory) شاخهای از ریاضیات کاربردی است که در علوم اجتماعی و به ویژه در اقتصاد، زیستشناسی، مهندسی، علوم سیاسی، روابط بینالملل، علوم کامپیوتر و فلسفه مورد استفاده قرار گرفته است.