希爾伯特問題(德語:Hilbertsche Probleme)是德國數學家大衛·希爾伯特於1900年在巴黎舉行的第二屆國際數學家大會上作了題為《數學問題》的演講,所提出23道最重要的數學問題。希爾伯特問題對推動20世紀數學的發展起了積極的推動作用。在許多數學家努力下,希爾伯特問題中的大多數在20世紀中得到了解決。
希爾伯特問題中未能包括拓撲學、微分幾何等領域,除數學物理外很少涉及應用數學,更不曾預料到電腦的發展將對數學產生重大影響。20世紀數學的發展實際上遠遠超出了希爾伯特所預示的範圍。
希爾伯特問題中的1-6是數學基礎問題,7-12是數論問題,13-18屬於代數和幾何問題,19-23屬於數學分析。