行動分析学(こうどうぶんせきがく；Behavior Analysis）とは、バラス・スキナー（Burrhus Frederick Skinner)が新行動主義心理学をさらに改革し、新たに起こした徹底的行動主義（radical behaviorism）に基づく心理学の一体系である。
歴史的には、フロイトやユングらの精神分析学に対抗する形で発展してきた。
行動分析学とは字義通り人間または動物などの行動を分析する学問である。行動は、生物ができるすべての行動を対象とする。具体的には、独立変数（環境）を操作することで従属変数（行動）がどの程度変化したかを記述することによって、行動の「原理」や「法則」を導き出す。
これを実験的行動分析（じっけんてきこうどうぶんせき；Experimental Analysis of Behavior）という。これにより、行動の「予測」と「制御」が可能になる。その成果は、人間や動物のさまざまな問題行動の解決に応用されている。これを応用行動分析（おうようこうどうぶんせき；Applied Behavior Analysis）と呼ぶ。
行動分析学の基本的な「原理」は、レスポンデント条件付け(別名古典的条件づけまたはパブロフ型条件づけ)とオペラント条件付け（別名道具的条件づけ）の二つにある。