神経回路形成(しんけいかいろけいせい)とは、動物の発生期及び成長中に種固有の遺伝的プログラムや環境刺激に従って神経回路を形成していく現象のこと。

神経細胞は、シナプスを介して複雑な神経回路を作っている。神経回路は脳が働くための基盤であり、どのようにして神経回路ができるかを知ることは神経発生学の最大問題となっている。

現在のところ、この問題は全容が解っているわけではないが、いくつかのプロセスが解明されている。

神経回路ができるには、

1. 正しく分化した神経細胞が正しい場所に配置され（神経細胞移動)
2. そこから正しい経路を伸びた神経突起（軸索(axon)、樹状突起）が
3. 特定の標的と正しく結合する必要がある(軸索誘導、シナプス形成)。
4. また神経回路発達の最終段階においては、正しくできあがった神経回路を残して、間違った神経回路を除くというステップがある（軸索側枝の除去、軸策剪定、シナプス廃止、細胞死）。

このステップは、学習や記憶などに関わる脳の可塑性と密接に関係している。神経細胞移動が、遺伝子に支配されたプログラムで行われるのに対し、神経回路形成の最終段階では神経活動といった直接的に遺伝子の影響を受けない因子の影響が大きくなる。

逆行性シグナルによる神経伝達物質形質の制御 化学親和説 神経栄養因子 神経活動 投射地図 運動神経の経路選択 正中線 層特異的神経結合 ショウジョウバエ、線虫、ゼブラフィッシュなどのモデル生物