數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)是統(tǒng)計(jì)學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，從數(shù)學(xué)的角度去研究統(tǒng)計(jì)學(xué)，為各種應(yīng)用統(tǒng)計(jì)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(jī)性的數(shù)據(jù)，以對(duì)所考察的問(wèn)題作出推斷或預(yù)測(cè)，直至為采取一定的決策和行動(dòng)提供依據(jù)和建議的數(shù)學(xué)分支。英國(guó)是數(shù)理統(tǒng)計(jì)的發(fā)源地和研究中心，但從第二次世界大戰(zhàn)開始，美國(guó)也發(fā)展得很快。近幾十年來(lái)，數(shù)理統(tǒng)計(jì)的廣泛應(yīng)用是非常引人注目的。在社會(huì)科學(xué)中，選舉人對(duì)政府意見調(diào)查、民意測(cè)驗(yàn)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值的評(píng)估、產(chǎn)品銷路的預(yù)測(cè)、犯罪案件的偵破等，都有數(shù)理統(tǒng)計(jì)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(gè)門類都離開數(shù)理統(tǒng)計(jì)。