蛋白质结构预测(英语：Protein structure prediction)是蛋白质的的氨基酸序列中的预测蛋白质的三维结构。

也就是说，从蛋白质一级结构预测它的折叠和二级，三级和四级的蛋白质结构。结构预测与蛋白质设计的反问题有着根本的不同。蛋白质结构预测是生物信息学与理论化学所追求的最重要目标之一;它在医学上（例如，在药物设计）和在生物技术上（例如，新的酶的设计）都是非常重要的。每隔两年，当前方法的性能在蛋白质结构预测技术的关键测试（CASP）实验中被评测。蛋白质结构预测的网络服务器连续的评测是由社区项目CAMEO3D执行。