城市生態學是研究城市居民與其環境之間相互關係的學科。
城市生態學結合了生態學理論與城市科學的方法，專注於城市生態系統的結構、功能以及系統組成部分之間的相互作用。該學科的主要研究內容包括城市人口的空間分佈、城市環境的質量、城市災害的防治、城市景觀生態、城市環境質量評價與可持續發展、城市化與社區發展等。城市生態學還涉及城市物質和能量的代謝功能、城市自然系統的變化對城市環境的影響、城市生態管理方法，以及城市自然生態的指標和合理容量等方面。
此外，城市生態學也關注如何根據生態學原則優化城市結構、調節系統關係、提高物質轉化和能量利用效率、改善生態環境質量、修復和恢復受損退化的生態系統、提升生活品質，以實現城市的可持續發展。