Biostatystyka – dziedzina statystyki zajmująca się zastosowaniem metod ilościowych w biologii, medycynie, farmacji, epidemiologii, genetyce i naukach o zdrowiu. Łączy wiedzę statystyczną z rozumieniem procesów biologicznych oraz zasad projektowania badań.  Biostatystyka służy nie tylko do analizy danych, ale także do planowania badań, doboru próby, oceny skuteczności leczenia i szacowania ryzyka. 

W biostatystyce wykorzystuje się zarówno badania eksperymentalne, jak i obserwacyjne, w tym badania przekrojowe, podłużne, prospektywne i retrospektywne. Dobór metody zależy od rodzaju danych i pytania badawczego. Stosowane są m.in. analiza regresji liniowej, analiza wariancji, modele regresji logistycznej, analiza przeżycia oraz metody służące do analizy powtarzanych pomiarów, np. test t dla prób zależnych lub test Friedmana.

Biostatystyka odgrywa szczególnie ważną rolę w badaniach nad skutecznością i bezpieczeństwem nowych leków, czynnikami ryzyka chorób, przeżyciem pacjentów oraz zależnościami genetycznymi. Poprawna analiza biostatystyczna pozwala ocenić, czy obserwowany efekt może mieć znaczenie kliniczne i czy uzyskane wyniki można uogólnić na szerszą populację. Dziedzina ta znajduje zastosowanie nie tylko w medycynie, ale również w ekologii, zoologii, rolnictwie i innych obszarach nauk biologicznych.