Kỹ thuật điều khiển hoặc Kỹ thuật hệ thống điều khiển là chuyên ngành kỹ thuật mà áp dụng lý thuyết điều khiển để thiết kế hệ thống với các hành vi mong muốn. Việc sử dụng các bộ cảm biến để đo lường tín hiệu đầu ra của thiết bị được điều khiển và những đo đạc này có thể được sử dụng để cung cấp tín hiệu phản hồi cho các cơ cấu chấp hành đầu vào để điều chỉnh tới kết quả mong muốn. Khi một thiết bị được thiết kế để thực hiện mà không cần con người can thiệp để điều chỉnh thì nó được gọi là điều khiển tự động (chẳng hạn như hệ thống điều khiển hành trình để điều chỉnh tốc độ của xe hơi). Với tính chất đa chuyên ngành, các hoạt động của kỹ thuật hệ thống điều khiển tập trung vào thực hiện các hệ thống điều khiển, chủ yếu xuất phát từ mô hình toán học của các hệ thống đa dạng khác nhau.