ניתוח חיזוי (Predictive analytics) מתייחס לניצול של אלגוריתמים סטטיסטיים וטכניקות למידת מכונה כדי לזהות את הסבירות לתוצאות עתידיות בהתבסס על נתונים היסטוריים. המטרה היא ללכת מעבר לדעת מה קרה כדי לספק הערכה מיטבית של מה שיקרה בעתיד. על ידי ניתוח מגמות ודפוסי עבר, ניתוח חיזוי מאפשר לעסקים, לחוקרים ולישויות אחרות לקבל החלטות מושכלות ולחזות תרחישים עתידיים פוטנציאליים.
היישומים שלה עצומים ומתפרשים על פני תעשיות שונות, מחיזוי מגמות בבורסה ועד חיזוי כשלים בציוד בייצור. לדוגמה, במגזר הבריאות הוא יכול לחזות התפרצויות מחלות או אשפוז חוזר של חולים, בעוד בקמעונאות הוא יכול לחזות מכירות או נטישת לקוחות. ככל שהנתונים הופכים ליותר ויותר שופעים ונגישים, כוחה של ניתוח חיזוי גדל, ומציע לארגונים תובנות חסרות תקדים ויתרונות תחרותיים.