光学工程（英语： optical engineering）是指把 光学理论应用到实际应用的一类工程学。光学工程设计 光学仪器，例如 镜头、 显微镜和 望远镜，也包括其他利用光学性质的设备。此外，光学工程还研究光 传感器及相关测量系统， 激光、 光纤通信和 光碟（例如 CD、 DVD）等。

因为光学工程设计及开发的元件需要利用光来达到特定目的，因此光学工程需要了解光的本质，知道在实验室可以达到的极限。而实务上也需要考虑可用技术、材料、成本及设计方法等。光学工程和其他工程领域类似，也会用电脑来辅助设计过程。可能配合仪器使用、用做光学模拟、光学系统设计及其他应用中。工程师也常会使用 试算表及 编程语言等工具，当然光学工程师也常会使用针对光学设计的工具或套装软件。

光学工程 计量学会利用光学方式进行量测，用像激光散斑干涉仪仪器量测微振动，或是用量测 折射的仪器量测不同物体的特性。