En linguistique informatique ou en TALN, l'analyse syntaxique (syntactic parsing) réfère au processus d'analyse automatisé d'une chaine de mots — représentant une phrase — dans le but d'obtenir les relations coexistant entre ces mots, par l'intermédiaire d'un arbre syntaxique. Lorsqu’on part de texte brut, ce dernier doit avoir été segmenté en unités lexicales au préalable (tokenization). Habituellement, une analyse lexicale (lemmatisation, analyse morphosyntaxique...) est exécutée avant l'analyse syntaxique proprement dite, afin d'identifier les unités lexicales et leurs propriétés. Le résultat de l'analyse est typiquement utilisé comme base dans l'analyse sémantique, construisant une représentation du sens du texte, ou directement dans des applications telles que la correction grammaticale.

Pour un système de réponse aux questions ou de recherche d'informations, il serait par exemple difficile de répondre correctement à la demande « quels ouvrages ont été écrits par des auteurs francophones avant 1900 ? » sans reconnaitre le sujet « ouvrages », car il faut notamment comprendre que l'utilisateur désire une liste d'ouvrages et non une liste d'auteurs.

Le processus d'analyse peut se reposer sur une grammaire formelle et/ou faire appel à des méthodes statistiques.