Vangin dilemma on yksi tavallisimpia peliteorian käsittelemiä valintatilanteita. Sen kehittivät Merrill Flood ja Melvin Dresher vuonna 1950 toimiessaan Rand Corporationissa. Tosin he eivät puhuneet tästä pelistä sen nykyisellä nimellä, vaan kutsuivat sitä peliteoriaksi. Pelin kansantajuisti vangin dilemmaksi Albert Tucker.