אונקולוגיה (הלחם בסיסים בשפה היוונית: ὄγκος אונקו, במשמעות נפיחות ו-λογία לוגיה - תורה) היא ענף ברפואה אשר עוסק בחקר מחלת הסרטן והטיפול בה. תפקידיו של הרופא האונקולוג הם ריכוז הפעולות הטיפוליות בחולה עם סרטן מאובחן. רובם המוחלט של האונקולוגים אינם לוקחים חלק בניתוחים שקשורים במחלה (הסרת גידולים, למשל), אך הם נמצאים בקשר מתמיד עם המנתח במטרה להבין ולנתח את קצב התפשטות הסרטן. לרוב יתאים האונקולוג לחולה טיפול המתאים לסוג הסרטן ולמצב ההתקדמות של מחלתו, ויורה על טיפולי הקרנות (רדיותרפיה), טיפול תרופתי (כימותרפיה), טיפול חיסוני (אימונותרפיה) ועל ניתוחים.
כמו כן, מטפל הרופא האונקולוג, בשיתוף עם רופאים מענפים אחרים, בסיבוכים של מחלת הסרטן ושל הטיפולים בה.