اثبات با تفکیک حالات یکی از روش‌های مهم اثبات در ریاضیات است که در آن یک مسئله به چند حالت تقسیم می‌شود و سپس درستی گزاره در تک‌تک حالت‌های ممکن نشان داده می‌شود. شرط اساسی این روش آن است که حالت‌های انتخاب‌شده همه امکانات مسئله را پوشش دهند؛ در غیر این صورت، اثبات کامل نخواهد بود.

این روش به‌ویژه زمانی مفید است که رفتار یک عبارت یا گزاره به شرایط مختلفی مانند زوج یا فرد بودن یک عدد، مثبت یا منفی بودن یک متغیر، مقدار باقی‌مانده در تقسیم، یا علامت یک عبارت وابسته باشد. در این مقاله، ساختار منطقی اثبات با تفکیک حالات، نحوه انتخاب حالت‌های مناسب، تفاوت آن با اثبات exhaustive و چند مثال حل‌شده از ساده تا پیشرفته بررسی می‌شود.