Khoa học tính toán hay điện toán khoa học là một lĩnh vực liên ngành sử dụng khả năng tính toán tiên tiến để hiểu và giải quyết các vấn đề phức tạp bằng các phương pháp và thuật toán số. Đây là lĩnh vực mà thử nghiệm tính toán có thể thay thế thử nghiệm vật lý, cung cấp cái nhìn sâu sắc hơn về các nguyên tắc cơ bản trong công việc và dẫn đến việc khám phá các phương pháp và kỹ thuật mới để giải quyết các vấn đề khó khăn. Các nhà khoa học tính toán làm việc trên các vấn đề có độ phức tạp đáng kể, chẳng hạn như những vấn đề liên quan đến việc phân tích các tập hợp dữ liệu lớn hoặc những vấn đề có điều kiện biên rất cụ thể.
Khoa học tính toán liên quan đến việc ứng dụng công nghệ và kỹ thuật máy tính vào các vấn đề toán học và khoa học. Nó bao gồm việc thiết kế và phát triển các thuật toán và phần mềm, giải thích và trình bày kết quả cũng như phân tích dữ liệu được tạo ra. Các nhà khoa học tính toán sử dụng các kỹ thuật số, thường sử dụng máy tính, để giải quyết các vấn đề phức tạp liên quan đến mô hình toán học, mô phỏng số quy mô lớn, tổng hợp dữ liệu và phân tích dữ liệu.
Khoa học tính toán có liên quan đến kỹ thuật tính toán, là lĩnh vực tập trung vào việc ứng dụng các kỹ thuật mô phỏng và mô hình tính toán vào các vấn đề kỹ thuật. Hai lĩnh vực này thường cân bằng lẫn nhau, trong đó kỹ thuật tính toán tập trung vào các khía cạnh toán học và kỹ thuật còn khoa học tính toán tập trung vào việc thực hiện các mô hình toán học và mô phỏng.
Các nhà khoa học tính toán thường được tuyển dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm kỹ thuật, sinh học, hóa học, vật lý, kinh tế, khoa học xã hội, v.v. Do đó, họ phải thành thạo nhiều lĩnh vực bao gồm toán học, thống kê, lập trình máy tính và mô phỏng. Khả năng sử dụng nhiều nền tảng điện toán để giải quyết vấn đề rất được săn đón.
Trong những năm gần đây, khoa học tính toán ngày càng trở nên quan trọng trong nhiều ngành khoa học và kỹ thuật. Điều này là do những tiến bộ về sức mạnh tính toán, phương pháp tính toán, khả năng lưu trữ và mạng đã giúp các nhà khoa học và kỹ sư có thể thực hiện các mô phỏng và phân tích phức tạp hơn trước. Do đó, nhiều dự án và nỗ lực nghiên cứu hiện nay dựa vào khoa học tính toán để tạo điều kiện thuận lợi cho các thí nghiệm hoặc mô phỏng quy mô lớn hoặc để phân tích dữ liệu.
