蒙特卡羅方法（Monte Carlo method），也稱為統計模擬方法，是一種使用機率統計理論指導的數值計算方法，主要用於解決各類計算問題。
這種方法通常依賴於計算機生成的隨機數（或偽隨機數）來進行模擬和計算。蒙特卡羅方法可以分為兩類套用，一類是直接模擬具有內在隨機性的問題，如核物理中的中子傳輸過程；另一類是將非隨機性問題轉化為隨機性問題來處理，例如通過隨機抽樣來估計複雜多維積分問題的解。
這種方法的核心在於通過大量隨機抽樣來模擬或估計一個系統的行為或某個特性，從而得到所需計算的值。這種方法不僅強大且靈活，而且相對簡單易懂，易於實現。在許多情況下，蒙特卡羅方法是解決複雜問題的最簡單且有時是唯一可行的計算方法。例如，可以用來估計圓周率π、計算不規則圖形的面積或模擬裝備運用過程中的隨機現象。
蒙特卡羅方法的工作過程主要包括兩部分，首先需要產生各種機率分布的隨機變數來模擬某一過程，然後通過統計方法估計模型的數字特徵，從而得到實際問題的數值解。