熱工学(ねつこうがく、英語:thermal engineering)とは、物理学の一分野である。熱エネルギーそのものを扱う物理学の一分野である熱力学に対して、熱エネルギーを利用する方法や利用方法の原理と技術をも扱う学問。熱力学を基礎とし、熱効率、エントロピー、エクセルギーを評価の方法として、熱サイクル、熱エネルギーからのエネルギー変換、蒸気、伝熱、燃焼、空調などを分野として扱う学問。