薬物依存症（Substance Dependence、やくぶついそんしょう、やくぶついぞんしょう）とは精神疾患の1つで、脳内の神経伝達物質として報酬系などに作用する薬物である「脳に直接作用する物質」に対する依存が多い。ほかの依存症には、脳内麻薬が多量に分泌する「状況への依存」（ギャンブル依存症、ショッピング依存症など）や「人間関係の依存」（共依存など）がある。
医学上は、あらゆる薬物への依存が薬物依存症に含められる。また「薬物」を法制上禁止されている薬物という意味合いに捉え、特に麻薬や違法とされる向精神薬、覚せい剤などによる薬物依存症のことを指す言葉として用いられることもある。一般的に幻覚剤には強い依存性はなく、さらに他の薬物の依存症の治療に良好な結果が見られるものもある。
薬物依存症は、意志や人格に問題があるというより、依存に陥りやすい脳内麻薬分泌を正常に制御できない状況が引き起こした「病気」である。「まだ大丈夫」と問題性を否認しているうちに、肉体・精神・実生活を徐々に破壊していく。家族などの周囲をも巻きこみながら進行し、社会生活や生命の破滅にいたることも稀でない。また、以前は薬物中毒と言われたこともあるが、差別用語(薬物で誘発された精神疾患は、重篤になりやすい)にあたることから現在ではほとんど使われていない。
また、精神疾患の強迫性障害に伴う気分変調を紛らわすという目的で薬物に依存し、アルコール依存症などに陥る場合もある。
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それだけでなく、ニコチンに対する依存症である喫煙のように、依存者自身やその周囲にいる他者へ受動喫煙として悪影響を与えることで、生活習慣病や重大な死因、気管支の疾患や胎児へ影響し、健康に対する影響が社会的に甚大である薬物もある。アルコールへの依存も、未成年者の脳の発育や胎児、生活習慣病や肝臓の疾患に影響する。これらを日本での社会的な費用に換算すると、喫煙は社会全体で約4兆円の損失、アルコールは社会全体で医療費や収入源などを含め約6兆6千億円になるとされる。
離脱症状とは、摂取した薬物が身体から分解や排出され体内から減ってきた際に起こるイライラをはじめとした不快な症状である。このような離脱症状を回避するために、再び薬物を摂取することを繰り返し薬物に依存することとなる。またアルコールのように、手の振るえなどの身体に禁断症状が出る場合もある。
依存性薬物の中には、連用することによってその薬物が効きにくくなるものがあるが、これを薬物に対する耐性の形成と呼ぶ。薬物が効きにくくなるたびに使用量が増えていくことが多く、最初は少量であったものが最後には致死量に近い量を摂取するようになることすらある。耐性が形成されやすい薬物として、アンフェタミン類、モルヒネ類（オピオイド類）、アルコールなどが挙げられる。
依存性のある治療薬の濫用が問題として取り上げられることもある。例えば、覚醒作用のある薬物で、眠気を発作的に引き起こすナルコレプシーや、アメリカで注意欠陥・多動性障害(ADHD)に処方されるメチルフェニデート（リタリン）やアンフェタミンである[2][3]。（アンフェタミンは、日本では覚せい剤取締法で覚醒剤に指定され規制されている。）日本では、2007年ごろ「リタリン依存」が社会問題化し、厳しく管理されるようになった。