Га́мма-спектроскопи́я — вид ядерной спектроскопии, занимающийся исследованием спектров гамма-излучения и свойств возбужденных состояний атомных ядер, распад которых сопровождается испусканием гамма-квантов. Одной из задач гамма-спектроскопии является изучение структуры атомных ядер. Гамма-спектроскопия является одним из наиболее точных методов определения характеристик микрообъектов, прежде всего атомных ядер. Гамма-спектроскопия исследует также гамма-излучение, возникающее в результате радиоактивного распада и ядерных реакций. В исследованиях гамма-спектроскопии используются гамма-спектрометры.