Секвенування ДНК — набір біохімічних методів встановлення послідовності нуклеотидних основ ДНК: аденіну, гуаніну, цитозину і тиміну.
Послідовність нуклеотидів в молекулі ДНК кодує спадкову генетичну інформацію живих клітин та деяких органел, що покладена в основу програм розвитку всіх живих організмів. Таким чином, визначення послідовності ДНК корисне як для дослідження всіх фундаментальних біологічних процесів, так і для прикладних методів, таких як діагностика захворювань і судова медицина (особливу роль секвенування відіграє у криміналістиці).
Першим організмом послідовність нуклеотидів в геномі якого було визначено став бактеріофаг φX174. Повна послідовність його ДНК, що складається з близько 5 тис. пар нуклеотидних основ була опублікована в 1977 році.
Розробка методів секвенування ДНК значно прискорила дослідження у галузі генетики та клітинної біології. Велика швидкість секвенування, що стала доступна на початку 21 століття завдяки новим технологіям, сприяла встановленню повної послідовності геному людини. Багато пов'язаних проектів, що часто залучають міжнародну співпрацю, дозволили секвенування геномів цілого ряду інших організмів різних таксономічних груп.