בהנדסת תוכנה, מתודולוגיית פיתוח תוכנה או תפישת פיתוח היא סט מוסכם של עקרונות, תהליכים, פרקטיקות וכלים על פיהם מפותחות ומתוחזקות מערכות תוכנה. בהנדסת תוכנה יש כיום כתריסר מתודולוגיות עיקריות (קרי, שפורסמו ברבים וזכו לקבלה מסוימת בתעשייה), וכן מאות אחרות, משניות. המתודולוגיות נבדלות ביחסן למקצוע הנדסת התוכנה ("מהי הנדסת תוכנה?"), עקרונות היסוד, המיקוד (ניהול פרויקט, ארכיטקטורה, עיצוב ותכנות, הבטחת איכות), הטכניקות ובהיבטים נוספים. בשל גילו הצעיר של הענף ובשל ריבוי המתודולוגיות, אין עדיין הסכמה באשר למידת התאמתן של מתודולוגיות מסוימות לבעיות מסוימות, אם כי מקובל לחלק את המתודולוגיות למשפחות נפרדות. כלי עזר מקובל לבחירת מתודולוגיה מתאימה לפרויקט הוא סקלת קוֹבּרן.