Statistika matematika adalah cabang ilmu yang menggunakan teori probabilitas dan matematika untuk menganalisis dan menginterpretasikan data. Fokus utamanya adalah pengembangan dan justifikasi metode statistika. Berbeda dengan statistika deskriptif yang lebih menekankan pada ringkasan data, statistika matematika lebih berorientasi pada inferensi dan pembuatan model berdasarkan data.