Mikoloģija (grieķu: μύκης — 'sēne') ir zinātne par sēnēm, to ģenētiskajām un bioķīmiskajām īpašībām, taksonomiju, izmantošanu zāļu (piemēram, penicilīns) un produktu kā alus, vīna un siera izgatavošanā, lietošanu uzturā, kā arī bīstamību.
Lai arī vēsturiski mikoloģija ir veidojusies kā botānikas atzars, šaubas par sēņu iekļaušanu augos izteica jau pirmais dabas sistematizētājsKārlis Linnejs, un XX gadsimta otrajā pusē pat parādījās uzskats, ka sēnes dažos gadījumos ir radniecīgākas dzīvniekiem, nevis augiem. 1970. gados sēnes tika izdalītas atsevišķā bioloģiskā valstī. Tomēr arī mūsdienās mikologus sagatavo botānikas fakultātēs izpētes metožu radniecības dēļ.