مهندسی صنایع (به انگلیسی: Industrial Engineering) شاخه‌ای از مهندسی است، که می‌کوشد با توسعه، بهبود و یکپارچه‌سازی سامانه‌های پیچیده، افراد، پول، دانش، اطلاعات، تجهیزات، انرژی و مواد، فرایندها، سامانه‌ها و سازمان‌های پیچیده را بهینه‌سازی کند.[۱]
مهندسی صنایع به‌طور کلی اثربخشی، کارایی، تطبیق پذیری، پاسخ گویی، کیفیت و بهبود مستمر کالاها، خدمات و سودآوری را مدنظر قرار می‌دهد. پیشینه کاربردی مهندسی صنایع به نخستین سال‌های انقلاب صنعتی بازمی‌گردد، ولی از نظر آکادمیک و علمی، مهندسی صنایع نخستین بار توسط فردریک تیلور به کار برده شد.
مهندسی صنایع ابتدا به عنوان یک شاخه فرعی از مهندسی مکانیک شناخته می‌شد، در سال ۱۹۰۹ دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا نخستین دپارتمان مستقل رشته مهندسی صنایع را بنیان نهاد.