Tieteellinen vallankumous (myös tieteen tai luonnontieteiden vallankumous) tarkoittaa suunnilleen vuosien 1500–1700 välisenä aikana Euroopassa tapahtunutta luonnontieteiden nousua. Tieteen edistymiselle antoi vauhtia kokeellisten menetelmien käyttö, fysiikan matematisointi ja uudet tutkimusvälineet, kuten kaukoputki ja mikroskooppi. Aristoteleen ja muiden antiikin kirjoittajien dogmaattinen jäljittely hylättiin ja korostettiin empiiristä havainnointia. Sitä kuvaa Royal Societyn tunnuslause "Nullus in verba". Järkiperäisen ajattelun korostamisen myötä kirkko menetti asemansa tieteen auktoriteettina. Tieteen ja uskonnon välille syntynyt jännite johti myös yhteentörmäyksiin.
Tieteen nousu kosketti aluksi vain oppineitten pientä eliittiä. Koko väestöä koskevaksi sen saavutukset levisivät 1800-luvun teollisen vallankumouksen ja 1900-luvun tieteellis-teknisen vallankumouksen myötä. Tieteellinen vallankumous loi nykyaikaisen tieteen mallin. Ajattelun vapautumisessa sitä voi verrata uskonnossa uskonpuhdistukseen ja humanismin alalla renessanssiin.[1] Tieteellinen eurooppalainen vallankumous myös varmisti länsimaisen sivilisaation johtoaseman koko maailmassa.
Modernin tieteen synnyinpaikka oli koko Eurooppa. Kopernikus oli puolalainen, Newton englantilainen, Descartes ranskalainen, Tyko Brahe tanskalainen, Kepler saksalainen, Huygens hollantilainen ja Galilei italialainen.[2] Vaikka tiedemiehet olivat yleensä opiskelleet yliopistoissa, modernin tieteen kehitys tapahtui muualla ja usein ristiriidassa yliopistoissa annetun opetuksen kanssa.[3] Tieteen uutena organisaatiomuotona olivat tieteelliset seurat, kuten Italiassa Accademia dei Lincei (1603)[4], Englannissa Royal Society (1660) ja Ranskassa Académie des sciences (1666).
Ajan suurimpia saavutuksia olivat Kopernikuksen aurinkokeskinen maailmankuva, Isaac Newtonin mekaniikan peruslait sekä hänen ja Gottfried Leibnizin yhtäaikaisesti kehittämä differentiaali- ja integraalilaskenta. Tähtitieteessä ajanjaksosta käytetään nimeä kopernikaaninen vallankumous. Tieteellisen vallankumouksen myötä Eurooppa siirtyi valistusaikaan (1700-luku), jolloin korostettiin järkiperäistä ajattelua. Tieteellisen vallankumouksen ansiosta eurooppalainen tiede ohitti kaikilla aloilla muun maailman. Vastaavaa ilmiötä ei koettu missään muualla, vaikka tieteellistä toimintaa esiintyi tai oli esiintynyt myös islamilaisessa maailmassa, Kiinassa ja Intiassa.[5]