Forensisch onderzoek of forensische wetenschap is sporenonderzoek dat gedaan wordt ten behoeve van het strafrechtelijk onderzoek. Het helpt bij het opsporen van de daders of het opsporen van de oorzaken van (mogelijke) misdrijven op basis van wetenschappelijke bewijsvoering.
Forensisch onderzoek kan op verschillende plaatsen en oppervlakten plaatsvinden. De resultaten van forensisch onderzoek of forensische opsporing kunnen dienen als bewijs.
Een forensisch onderzoek kan worden ingesteld door de politie. Het komt tegenwoordig ook voor dat een particuliere organisatie, zoals een particulier onderzoeksbureau, een forensisch onderzoek start. Dit ter ondersteuning van het onderzoek. Binnen het onderzoeksbureau van Digitale Opsporing wordt regelmatig gebruik gemaakt van forensisch onderzoek en forensische opsporing.
Op het gebied van digitaal forensisch onderzoek heeft Digitale Opsporing eigen specialisten in dienst.