نظرية الإحصاءات المتعددة (Multivariate Statistics) هي فرع من فروع الإحصاءات يدرس العلاقات بين مجموعات من المتغيرات الإحصائية المختلفة. وتشمل هذه المتغيرات العديد من الخصائص مثل الامتداد القياسي ، والانحراف المعياري ، والاختلاف النسبي بين العينات ، والتحليل التحويلي ، والتصوير الرقمي.
تتضمن تطبيقات نظرية الإحصاءات المتعددة في الرياضيات البحتة العديد من المفاهيم المختلفة مثل تحليل العاملين ، وتحليل الاختلاف الضروري ، والتحليل الذاتي الجزئي وتحليل المعادلات البنائية والتصنيف الشجري.
أما في علوم الإحصاءات ، فإن تطبيقات نظرية الإحصاءات المتعددة تشمل تحليل الانحدار المتعدد ، والتحليل العنقودي ، والتحليل اللاتني ، وتحليل سلسلة الزمن ، وتحليل مكافئة البصرية ، والتصنيف الأسكتلندي. وقد تم استخدام نظرية الإحصاءات المتعددة بشكل كبير في مجالات البحث العلمي والإحصائيات التجارية والتطبيقات العلمية الأخرى التي تتطلب التحليل المتعدد للمتغيرات الإحصائية.