منطق ریاضی یکی از مباحث بنیادی ریاضیات است که به بررسی گزاره‌ها، ارزش صدق آنها و روش ترکیب و تحلیل عبارت‌های منطقی می‌پردازد. در این حوزه، جمله‌های ریاضی به زبان دقیق‌تری بیان می‌شوند تا بتوان درست یا نادرست بودن آنها و رابطه منطقی میان آنها را بررسی کرد.
مفاهیمی مانند گزاره، نقیض، عطف، فصل، شرطی، دوشرطی، جدول ارزش، هم‌ارزی منطقی و کمیت‌نماها از مهم‌ترین ابزارهای منطق ریاضی هستند. این مفاهیم در کنار یکدیگر پایه‌ای برای مطالعه اثبات‌های ریاضی، ریاضیات گسسته، نظریه مجموعه‌ها، نظریه الگوریتم‌ها و بسیاری از مباحث علوم کامپیوتر فراهم می‌کنند.
در این مقاله، ساختار کلی منطق ریاضی و ارتباط میان مفاهیم اصلی آن را بررسی می‌کنیم و سپس هر یک از موضوعات مهم را به‌صورت مقدماتی معرفی می‌کنیم.