"תורת המשחקים" היא ענף מתמטי העוסק במידול ובניתוח מצבי החלטה שבהם משתתפים מספר מקבלי החלטות (שחקנים) שלהם מטרות שונות, וההחלטה של כל אחד עשויה להשפיע גם על התוצאות לגבי כל מקבלי ההחלטות האחרים. מצבים אלה נקראים מצבי החלטות אינטראקטיביות, שכן יש אינטראקציה בין ההחלטות של השחקנים השונים. התורה בונה מודלים מתמטיים לתיאור סיטואציות כאלה, חוקרת אותם ומנסה לנבא את התנהגות השחקנים ולעתים
גם להציע למקבלי ההחלטות דרכים להגשים את מטרותיהם.
יסודות התורה הונחו ב־1944 בספרם של המתמטיקאי Neumann von John והכלכלן Oskar התפתחה התורה מאז .Theory of Games and Economic Behavior הנקרא Morgenstern
רבות וכיום היא מיושמת בתחומים שונים. להלן כמה מתחומים אלה ודוגמאות לשאלות מהתחומים השונים שבהם עוסקת תורת המשחקים.