Em estatística, a análise exploratória de dados (AED) é uma abordagem à análise de conjuntos de dados de modo a resumir suas características principais, frequentemente com métodos visuais. Um modelo estatístico pode ou não ser usado, mas primariamente a AED tem como objetivo observar o que os dados podem nos dizer além da modelagem formal ou do processo de teste de hipóteses. A análise exploratória de dados foi promovida pelo estatístico norte-americano John Tukey, que incentivava os estatísticos a explorar os dados e possivelmente formular hipóteses que poderiam levar a novas coletas de dados e experimentos. A AED é diferente da análise inicial de dados (AID), que se concentra mais estreitamente em verificar os pressupostos exigidos para ajuste de modelos e teste de hipóteses, além de manusear valores faltantes e fazer transformações de variáveis conforme necessário. A análise exploratória de dados abrange a AID.

A análise exploratória de dados emprega grande variedade de técnicas gráficas e quantitativas, visando maximizar a obtenção de informações ocultas na sua estrutura, descobrir variáveis importantes em suas tendências, detectar comportamentos anômalos do fenômeno, testar se são válidas as hipóteses assumidas, escolher modelos e determinar o número ótimo de variáveis.

Os softwares atualmente disponíveis possibilitam que esta técnica se constitua em uma ferramenta para descobrir quais tendências, relações e padrões podem estar ocultos em uma coleção de dados analisados. Seguindo as diretrizes propostas por Tukey, os investigadores deveriam iniciar sua análise pelo exame dos dados disponíveis e depois decidir qual técnica aplicar para resolver o problema.