實驗設計（英文：design of experiments ，DOE），又称試驗設計或设计试验，是数理统计学的一个分支，科學探究的一部份，涉及「用何方法可更好的設計一個實驗」，屬於方法論的範疇。由於任何實驗都會受到外來環境影響，如何設計實驗，使外來環境的變化能夠對實驗造成最小的影響，就是實驗規劃的目的。實驗設計法廣泛用於自然科學、社會科學、医学等各學科的實驗設計裡。
