Analogowe przetwarzanie sygnałów – dział techniki dotyczący przetwarzania sygnałów analogowych, czyli takich, które mogą zmieniać się w sposób ciągły. Matematyczne algorytmy przetwarzania analogowego są implementowane w postaci obwodów elektronicznych, układów mechaniczno-pneumatycznych. W obwodach elektronicznych operacje matematyczne takie jak mnożenie czy całkowanie realizują odpowiednie układy rezystorów, kondensatorów, cewek, wzmacniaczy operacyjnych i innych elementów. W przypadku układów pneumatycznych odpowiednie zestawy zbiorników, zaworów i dysz wykonują podobne funkcje.
Dla każdego algorytmu konieczne jest zbudowanie nowego obwodu elektronicznego czy układu pneumatycznego, który może być co najwyżej strojony. Zwykle takiego urządzenia nie da się w żaden sposób przeprogramować do realizacji innej funkcji. Budowanie układów analogowych jest najczęściej bardzo kosztowne ze względu na konieczność zachowania bardzo dużej dokładności i utrudnienia w miniaturyzacji. Każda niedoskonałość powoduje powstawanie błędów. Z tego względu w większości zastosowań przetwarzanie analogowe ograniczone jest do niezbędnego minimum. W przeszłości układy analogowe stosowane były bardzo szeroko, tworząc podstawę wszelkim systemów automatyki czy telekomunikacji.