數(shù)理統(tǒng)計學(xué)是統(tǒng)計學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，從數(shù)學(xué)的角度去研究統(tǒng)計學(xué)，為各種應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)提供理論支持。

它研究怎樣有效地收集、整理和分析帶有隨機性的數(shù)據(jù)，以對所考察的問題作出推斷或預(yù)測，直至為采取一定的決策和行動提供依據(jù)和建議的數(shù)學(xué)分支。英國是數(shù)理統(tǒng)計的發(fā)源地和研究中心，但從第二次世界大戰(zhàn)開始，美國也發(fā)展得很快。近幾十年來，數(shù)理統(tǒng)計的廣泛應(yīng)用是非常引人注目的。在社會科學(xué)中，選舉人對政府意見調(diào)查、民意測驗、經(jīng)濟價值的評估、產(chǎn)品銷路的預(yù)測、犯罪案件的偵破等，都有數(shù)理統(tǒng)計的功勞。在自然科學(xué)、軍事科學(xué)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域，哪一個門類都離開數(shù)理統(tǒng)計。