Mô hình thác nước (tiếng Anh: waterfall model) là một mô hình của quy trình phát triển phần mềm, trong đó quy trình phát triển trông giống như một dòng chảy, với các pha được thực hiện theo trật tự nghiêm ngặt và không có sự quay lui hay nhảy vượt pha là: phân tích yêu cầu, thiết kế, triển khai thực hiện, kiểm thử, liên kết và bảo trì. Người ta thường dẫn bài báo được Winston W. Royce xuất bản vào năm 1970 để giải thích nguồn gốc cho tên gọi "thác nước"; nhưng có điều thú vị là chính Royce đã dùng mô hình phát triển lặp chứ không hề dùng thuật ngữ "mô hình thác nước".