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。