التوزيع الاحتمالي وصف رياضي أو إحصائي للقيم التي يمكن أن يأخذها متغير عشوائي واحتمال كل قيمة أو مجال من القيم. قد يكون التوزيع متقطعاً إذا كانت القيم معدودة، أو مستمراً إذا كانت الاحتمالات تتوزع على مجالات لا على نقاط منفردة. يستخدم في تمثيل الظواهر العددية والوصفية، وفي حساب التكرارات والنزعة المركزية والتشتت والعلاقات بين المتغيرات. ويمثل التوزيع الاحتمالي أداة أساسية لتحويل عدم اليقين إلى بنية قابلة للقياس والتحليل.