토목지질학(土木地質學, engineering geology)은 자연적으로 존재하는 암석 및 흙, 지표와 지하의 유체, 지질환경과 인공 구조물 및 작용 간의 상호작용을 연구하는 응용지질학의 한 분야이다. 지질공학(地質工學)이라고도 불리며, 영미권에서는 geological engineering, environmental geology, geotechnical engineering, earth science engineering, engineering geomorphology, geotechnology 등 다양한 명칭으로 지칭된다.
토목지질학의 주요 목적은 토목공사와 관련된 실행에서 공학적 구조물의 계획, 설계, 시공, 운영 및 유지에 영향을 미치는 지질학적 요소들을 인식하고 해석하며, 이에 대한 공학적 대책을 제공하는 데 있다. 구체적으로는 지반의 안정성 평가, 사면 붕괴 예측, 지하수 관리, 기초 지반 조사, 댐 및 터널 건설을 위한 지질 조건 분석, 지하수자원의 개발·보호·개선 등이 포함된다.
역사적으로 볼 때, 고대의 광상 채굴이나 토목공학적 업적에서도 지질공학적 지식의 흔적을 찾을 수 있으나, 근대적 의미의 토목지질학은 18세기 산업혁명 시기 토목기술자들에 의해 발달하기 시작하였다. 1880년에는 윌리엄 페닝(William Penning)이 "토목지질학"이라는 제목의 첫 번째 저서를 출판하였으며, 19세기 말에서 20세기 초에 이르러 독립된 학문 분야로 인정받고 본격적인 활동이 시작되었다. 20세기 초에는 미국에서 최초의 토목지질학 관련 활동이 전개되었다.
토목지질학은 지질학과 토목공학의 접점에 위치한 학문으로, 구조지질학, 암석학, 지구물리학, 수리지질학, 토질역학, 암반역학 등 여러 기초 학문의 지식을 종합하여 실제 공학적 문제 해결에 응용한다.
