개념 설계(conceptual design)는 설계 프로세스의 초기 단계를 가리키는 용어로, 제품, 시스템, 건축물, 서비스 등의 기능과 형태에 대한 대략적인 개요를 정립하는 단계를 의미한다. 이 단계에서는 구체적인 세부 사항이나 물리적 구현 방식보다는 전체적인 해결책의 기본 틀과 방향을 설정하는 데 중점을 둔다.
개념 설계는 공학, 건축, 제품 디자인, 소프트웨어 개발, UX 디자인 등 다양한 분야에서 공통적으로 사용되는 개념이다. 설계 과정은 일반적으로 개념 설계, 기본 설계, 상세 설계(또는 실시 설계)의 순서로 진행되며, 개념 설계는 그중 가장 앞선 단계에 해당한다.
개념 설계 단계에서는 주로 다음의 활동이 이루어진다. 첫째, 해결하고자 하는 문제를 정의하고 요구 사항을 파악한다. 둘째, 사용자나 고객의 요구를 이해하고 이를 충족시킬 수 있는 방안을 모색한다. 셋째, 가능한 설계 대안을 여러 개 창안하고, 그중 가장 유망한 대안을 선정한다. 넷째, 제약 조건(비용, 기술, 시간, 법규 등)을 검토한다.
개념 설계의 일반적인 결과물로는 컨셉 스케치, 개념 모델, 기능 구조도, 설계 개요서 등이 있다. 이러한 결과물은 이후 기본 설계 및 상세 설계 단계에서 구체화되는 기초 자료로 활용된다.
개념 설계는 설계의 방향을 결정하는 중요한 단계로 평가된다. 이 단계에서 설정된 개념과 방향이 이후 전체 설계 과정의 품질, 비용, 일정에 큰 영향을 미치기 때문이다. 반면, 개념 설계 단계에서의 결정은 아직 추상적 수준에 머물러 있어, 이후 단계에서 구체화 과정을 거치며 수정·보완될 수 있다.
공학 분야에서는 개념 설계를 설계 문제를 최소 기능 단위로 분해하여 체계적으로 접근하는 과정으로 설명하기도 한다. 건축 분야에서는 프로젝트의 방향과 성격을 설정하는 초기 구상 단계로, 산업 시설 설계에서는 연구 결과를 바탕으로 생산 시설의 가상적 설계를 수립하는 단계로 이해된다. 이처럼 개념 설계의 구체적 내용과 범위는 적용 분야에 따라 다소 차이가 있다.