地質調査（ちしつちょうさ）とは、学術的な目的や資源探査等産業関連の目的のために地下構造（地質）を解明するため行う調査のことである。
通常、露頭の観察を元に行う調査のことを指すが、広義には、重力計や地震波を用いた物理探査やボーリング、リモートセンシングなども含まれる。
野外で調査を行う前にまず事前調査を行う。事前調査には、付近地域の地質図や論文等による文献調査、空中写真や衛星画像、地形図による解析がある。
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野外調査では、事前調査によって把握した情報を元に、調査ルートを決定し、露頭を探すところから始まる。露頭では、地層や岩石を観察し、層理面や断層面の走向・傾斜はクリノメーターを使って測定する。調べたことはフィールドノートやルートマップに記録する。必要に応じて岩石や化石の採集を行う。そして、地質調査の結果をもとにして柱状図や地質図を作成する。
通常、その日の調査で得た観察や測定の結果は、その日の内に整理・解析される。これは、長期間にわたって行われる調査においては、翌日以降の調査を効率的に進めるために、特に重要である。