เภสัชเคมี (อังกฤษ: Pharmaceutical Chemistry) เป็นสาขาวิชาที่เกิดจากการผสมผสานกันของศาสตร์หลายสาขาโดยเฉพาะเคมีและเภสัชกรรม เพื่อการค้นหาและออกแบบตัวยา เภสัชเคมีจะเกี่ยวข้องกับการศึกษาเอกลักษณ์ทางเคมีของตัวยา การสังเคราะห์ตัวยา และการพัฒนาสารเคมีตัวใหม่ที่เหมาะสำหรับการรักษาโรค รวมถึงการศึกษายาที่มีอยู่เดิมในส่วนของคุณสมบัติทางเคมีกับคุณสมบัติทางเภสัชวิทยา-พิษวิทยา เช่น ความสัมพันธ์เชิงปริมาณระหว่างการออกฤทธิ์และโครงสร้างของยา (Quantitative Structure-Activity Relationship: QSAR) เป็นต้น