Die Lithostratigraphie oder seltener Lithostratigrafie ist die räumliche und strukturelle Gliederung von Gesteinseinheiten ausschließlich nach ihren lithologischen Eigenschaften. Sie gehört zu den grundlegenden Methoden der Stratigraphie, die prinzipiell bereits in der Frühzeit der Geowissenschaften entwickelt und angewendet wurde. Die Lithostratigraphie und die Definition der lithostratigraphischen Einheiten und deren Unter- und Obergrenzen sind prinzipiell unabhängig von den chronostratigraphischen Einheiten und dem geologischen Alter der entsprechenden Gesteine.