Matematisk fysikk refererer til utvikling av matematiske metoder for anvendelse på fysikkproblemer.
Journal of Mathematical Physics definerer feltet som "anvendelse av matematikk på fysikkproblemer og utvikling av matematiske metoder som er egnet for slike applikasjoner og for formulering av fysiske teorier". Det er en gren av anvendt matematikk, men tar for seg fysiske problemer.