Pengolahan sinyal adalah spesialisasi dalam teknik elektro yang mempelajari dan mengembangkan metode (algoritma) manipulasi, analisa dan interpretasi sinyal. Meskipun termasuk dalam spesialisasi dalam teknik elektro, diluar ilmu ilmu dalam teknik elektro pengolahan sinyal berkaitan erat dengan ilmu statistik, teori informasi dan matematika terapan.

Sinyal didalam pengolahan sinyal adalah representasi dari 'sesuatu' dalam fungsi waktu, dan atau dalam fungsi spasial. 'Sesuatu' itu bisa berasal dari sumber apapun, tapi biasanya berupa sumber elektrik atau yang di-'elektrik'-kan.

Contoh sinyal yang diolah misalnya: suara, gambar, video, sinyal biologis (EKG, EEG, dsb), dan sebagainya.