Tàu nghiên cứu là loại tàu thuỷ được thiết kế và trang bị để tiến hành nghiên cứu ngoài biển. Các tàu nghiên cứu đảm trách nhiều vai trò khác nhau. Có những trường hợp một chiếc tàu duy nhất có thể làm nhiều nhiệm vụ nhưng trong các trường hợp khác thì tàu chính sẽ kéo theo một tàu phụ. Ngoài ra, con người còn thiết kế tàu nghiên cứu dựa theo tàu phá băng để chúng có thể hoạt động ở vùng cực.