Популяцио́нная гене́тика (генетика популяций), направление в генетике, рассматривающее процессы формирования генетического разнообразия в популяции и закономерности его изменения в ряду поколений и в разных частях ареала. В задачу популяционной генетики входят как исследования природных и экспериментальных популяций, так и теоретические изыскания в данной области.
Представления об элементарных факторах эволюции, разработанные в рамках популяционной генетики, составили основу синтетической теории эволюции, объединившей классический дарвинизм и генетику.
Основы популяционной генетики были заложены исследованиями С. С. Четверикова, Р. Фишера, Дж. Холдейна и американского генетика С. Райта. Знакомство учёных с эволюционно-генетическими представлениями, сформировавшимися в России к началу 1930-х гг., состоялось в Европе благодаря Н. В. Тимофееву-Ресовскому, в США – Ф. Г. Добржанскому.
Популяционная генетика является теоретической основой управления природными популяциями, их мониторинга и сохранения. Данные популяционной генетики используют при проведении границ экономических территорий морского промысла, разработке методов борьбы с паразитами и вредителями, установлении степени родства этносов, восстановлении эволюционной истории человечества.