วิทยาการบริหารจัดการ (Management science) หรือเรียกย่อว่า เอ็มเอส เป็นศาสตร์ว่าด้วยการใช้คณิตศาสตร์ และแบบจำลองเชิงวิเคราะห์อื่น ๆ ช่วยในการตัดสินใจทางธุรกิจ มีความคล้ายกับการวิจัยดำเนินงานหรือโออาร์ แต่เอ็มเอสจะเน้นเชิงประยุกต์มากกว่าทฤษฎี

สาขาภายใต้วิทยาการบริหารจัดการคือ การวิเคราะห์การตัดสินใจ การหาค่าเหมาะที่สุด การจำลอง การทำนาย ทฤษฎีเกม แบบจำลองเครือข่ายและการจราจร การสร้างแบบจำลองคณิตศาสตร์ การทำเหมืองข้อมูล สถิติและความน่าจะเป็น การวิเคราะห์เชิงการแปรสัณฐาน การจัดการทรัพยากร การบริหารโครงการ และ อื่น ๆ

นักวิทยาการบริหารจัดการจะใช้เทคนิคเชิงตรรก ที่เป็นระบบ และเป็นเชิงวิทยาศาสตร์ ในการตัดดำเนินการและพัฒนาการตัดสินใจทุกรูปแบบ โดยเทคนิคเหล่านี้ไม่ได้ใช้เฉพาะด้านการประยุกต์เชิงธุรกิจแต่ใช้ได้กับ การทหาร การแพทย์ การบริหารจัดการสาธารณะ กลุ่มส่วนแบ่ง กลุ่มการเมือง และ กลุ่มชุมชน

เอ็มเอสยังเกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์เชิงดำเนินงานแบบซอฟต์ ซึ่งเกี่ยวกับวิธีในการวางแผนกลยุทธ์ การสนับสนุนการตัดสินใจ และ วิธีการวางโครงสร้างปัญหา (พีเอสเอ็ม) โดยทำในระดับร่างแนวคิด โดยไม่มีการสร้างแบบจำลองเชิงคณิตศาสตร์ และ การจำลอง แต่อย่างใด