药物分析学(pharmaceutical analysis)是运用化学、物理学、生物学的方法和技术，研究与药物相关的分析方法和质量控制的科学。它利用分析测定手段，研究与药物发现、药物开发、药物生产以及使用相关的分析方法和药物质量规律，对药物进行全面质量控制。该学科涉及创新药物研究、药物质量控制、临床药物分析、中药与天然药物分析、药物代谢分析、法医毒物分析，以及药品上市后的再评价等。可以说，哪里有药物，哪里就有药物分析。
药物分析学在与生物学、医学、化学等多学科的交叉融合过程中，逐步突破传统的“方法学科”“眼睛学科”的固有定位，不断探索从“服务支撑”向“创新引领”的战略转变。药物分析学已不仅仅是药物质量检验的工具，在支撑药物源头发现、开发、临床评价及临床合理用药监测等药学与生命科学研究领域正发挥着日益重要的作用。2008年国家自然科学基金委员会将药物分析学正式列入学科方向目录(代码H3010)。
药物分析学的发展日新月异，新的分析方法与技术不断涌现，如亲水胶束液相色谱法、以整体柱为固定相的液相色谱法、二维色谱法、超高效液相色谱法、流动注射分析法、微流控分析法等。现代药物分析无论在分析领域，还是在分析技术方面都已经取得了巨大进步。由静态分析发展到动态分析，由体外分析发展到体内分析，由品质分析发展到生物活性分析，由单一技术发展到联用技术，由小样本分析发展到高通量分析，从人工分析发展到计算机辅助分析，药物分析已从20世纪初的一种专门技术逐步发展成为一门日臻成熟的学科。
《中国药典》2015年版已于2015年12月1日起正式实施，其中采用大量现代分析技术对药物质量进行控制，如高效液相色谱法、气相色谱法、毛细管电泳法、色谱指纹图谱法和液相色谱质谱联用法等。2018年5月1日生效的《美国药典》(USP 41NF36)对药品的检测项目和程序做了更严谨合理的调整，使其能更好地对药物质量进行控制。《欧洲药典》第9版已于2017年1月生效，它包含了更多生物制品、血液和血浆制品、疫苗和放射药品标准及其相关的免疫分析方法。除此之外，世界上还有许多国家拥有自己的药典，如在日本具有法律效力的《日本药局方》第17修订版、作为英国制药标准的《英国药典》2018年版和印度官方药典《印度药典》2018年版。各国药典作为保证药品质量的法典，虽然彼此间存在一定的理念差异，但始终在保持科学性、先进性、规范性和权威性的基础上，着力解决影响药品质量与安全的突出问题，重点提高药品质量标准控制水平，客观反映了各国当前医药工业、临床用药及检验技术的水平，在提高药品质量过程中发挥了重要的作用。 
药物分析学是药学专业教学中不可缺少的组成部分，是药学专业的主干课程。