التفكير الرياضي هو الطريقة التي يستخدمها الرياضيون لفهم وحل المشاكل الرياضية. وهو يشمل القدرة على التفكير النقدي والإبداعي والتحليلي والمنطقي، وهذا النوع من التفكير يعد أساسيا لدراسة الرياضيات البحتة.
يساعد التفكير الرياضي على فهم وحل الأسئلة الصعبة وحتى المستحيلة من خلال تحويل المشكلة المعقدة إلى مجموعة من الخطوات والتفاصيل البسيطة التي يمكن التعامل معها. كما أنه يساعد على تطوير مهارات التحليل والاستدلال المنطقي والابتكار، وهي مهارات يمكن تطبيقها في بعض الأنشطة الأخرى في الحياة اليومية.
بصفة عامة، فإن الأهمية الحقيقية للتفكير الرياضي في دراسة الرياضيات البحتة تكمن في قدرته على تعزيز الذكاء العام والتحصيل الأكاديمي، وربط الرياضيات بمجالات الحياة الأخرى مثل العلوم والهندسة والتكنولوجيا.