Ornitoloogia ehk linnuteadus on zooloogia haru, mis uurib linde, käsitledes nii nende ehitust, talitlust, süstemaatikat, levikut jmt aspekte. Ornitoloogiaga tegelevat inimest nimetatakse ornitoloogiks.
Ornitoloogial kui teadusharul on pikk ajalugu. Sellega tehti algust juba Vana-Kreekas (umbes 400 aastat eKr), omaette teadusharuks kujunes see 17. sajandil.
Ornitoloogiaalased teadmised on aidanud kirjeldada ja selgitada mitmeid bioloogilisi uurimisobjekte nagu evolutsioon, liigiteke, instinktid, õppimine, ökoloogilised nišid, fülogeograafia ja liigikaitse.
Kui varajane ornitoloogia keskendus peamiselt linnuliikide kirjeldamisele ja levikuala kindlaks määramisele, siis nüüdisajal otsitakse vastuseid spetsiifilistele küsimustele, kasutades sealjuures sageli linde kui mudelorganisme, testimaks hüpoteese ja ennustusi. Tänapäeva ornitoloogia, nagu ka enamik teisi teadusharusid, kasutab arvukalt tehnika ja tehnoloogia edusamme.