디지털 데이터 스토리지(digital data storage)는 컴퓨터 데이터 스토리지(computer data storage)와 동의어로 사용되는 개념으로, 디지털 정보를 저장 매체에 기록하고 보존하는 기술 및 매체를 총칭한다. 이는 범용 컴퓨터의 핵심 기능이자 기본적인 구성 요소 중 하나이다.
디지털 데이터 스토리지에서 모든 데이터는 0과 1의 조합으로 이루어진 이진수(비트) 형태로 변환되어 저장된다. 8개의 비트가 모인 바이트(byte)가 기본 저장 단위로 사용되며, 텍스트, 숫자, 이미지, 오디오, 비디오 등 거의 모든 형태의 정보가 이러한 이진 표현을 통해 저장 매체에 기록된다.
저장 매체는 크게 물리적 기록 방식에 따라 반도체 메모리, 자기 저장 장치, 광학 저장 장치 등으로 구분된다. 반도체 메모리에는 DRAM, SRAM과 같은 휘발성 메모리와 플래시 메모리(SSD, USB 메모리 등)와 같은 비휘발성 메모리가 포함된다. 자기 저장 장치로는 하드 디스크 드라이브(HDD)와 자기 테이프가 대표적이며, 광학 저장 장치로는 CD, DVD, 블루레이 디스크 등이 있다.
데이터 스토리지는 접근 방식과 구조에 따라 블록 스토리지, 파일 스토리지, 객체 스토리지로 분류되기도 한다. 블록 스토리지는 데이터를 고정 크기의 블록 단위로 관리하여 고성능이 요구되는 데이터베이스 등에 사용된다. 파일 스토리지는 계층적 디렉터리 구조로 데이터를 파일 단위로 관리하며, 객체 스토리지는 데이터와 메타데이터를 하나의 객체로 묶어 대용량 비정형 데이터 저장에 적합하다.
현대의 디지털 데이터 스토리지는 물리적 장치를 넘어 클라우드 스토리지, 네트워크 연결 스토리지(NAS, SAN) 등 네트워크 기반 서비스 형태로도 발전하였다. 2011년 《사이언스》지에 발표된 연구에 따르면, 2002년은 아날로그 저장 장치보다 디지털 저장 장치에 더 많은 정보가 저장된 첫 해였으며, 1986년 세계 정보 저장 용량의 약 1%에 불과했던 디지털 형식의 비중은 2007년 97%로 증가하였다. 디지털 데이터 스토리지의 양은 대략 3년마다 두 배씩 증가하는 추세를 보여 왔다.