Wiskundige biologie, ook mathematische of theoretische biologie, is een wetenschappelijk vakgebied dat wiskunde gebruikt om biologische fenomenen (observeerbare gebeurtenissen) te onderzoeken.[1] Het maken en analyseren van modellen van en theorieën voor biologische fenomenen en processen is de kern van de wiskundige biologie. Er wordt gebruikgemaakt van wiskundige modellen of computersimulaties om de biologische werkelijkheid te beschrijven, te interpreteren en te voorspellen.
De wiskundige biologie bevindt zich op het raakvlak van de biologie, de wiskunde en de informatica. Belangrijke disciplines die bestudeerd worden in de wiskundige biologie, zijn de ecologie, genetica en evolutietheorie, neurobiologie, moleculaire biologie, biofysica en de bio-informatica.