Archeologia lotnicza, zwana też czasem „archeologią zdjęć lotniczych” (niem. Luftbildarchäologie) – gałąź archeologii, polegająca na obserwacji i analizie powierzchni ziemi z powietrza w celu wykrycia i udokumentowania śladów stanowisk archeologicznych, jak również na analizie i interpretacji zdjęć lotniczych wykonanych w innych celach i poszukiwaniu zawartych w nich informacji przydatnych archeologom.
Archeologia lotnicza może być wykorzystywana zarówno w celu poszukiwania nieznanych dotąd stanowisk archeologicznych, jak i do dokumentowania i lepszego poznania obiektów już znanych. Wynika to z faktu, że obserwacja z góry pozwala zauważyć drobne nawet i niezauważalne przy obserwacji z powierzchni ziemi zjawiska, takie jak zróżnicowanie morfologii terenu, czy odmienność roślinności porastającej stanowiska archeologiczne.
Cele archeologii lotniczej thumb|Pozostałości amfiteatru rzymskiego w Budapeszcie z lotu ptaka
Cele archeologii lotniczej to m.in.: poszukiwanie nieznanych dotąd stanowisk archeologicznych (zwiad lotniczy lub rekonesans lotniczy); poznanie zasięgu i przestrzennej struktury znanych stanowisk archeologicznych; monitorowanie zagrożeń dla stanowisk archeologicznych; dokumentowanie przebiegu procesu wykopalisk archeologicznych; dokumentowanie krajobrazu historycznego.