Матиматична фізика – теорія математичних моделей фізичних явищ. Вона відноситься до математичних наук; критерій істини в ній – математичне доказ.
Однак, на відміну від чисто математичних наук, в математичній фізиці досліджуються фізичні завдання на математичному рівні, а результати подаються у вигляді теорем, графіків, таблиць і т. д.
І отримують фізичну інтерпретацію. При такому широкому розумінні математичної фізики до неї слід відносити і такі розділи механіки, як теоретична механіка, гідродинаміка і теорія пружності.
Близьким поняттям є теоретична фізика, яка розробляє нові математичні моделі для явищ, задовільних моделей яких поки не побудовано, і іноді жертвує математичної строгістю методів і моделей, в той час як математична фізика зазвичай формулює і глибоко досліджує вже побудовані моделі на математичному рівні строгості.