Het gerechtelijk onderzoek, in het Belgisch strafrecht, is het geheel van de handelingen die ertoe strekken de daders van misdrijven op te sporen, de bewijzen te verzamelen en de maatregelen te nemen die de rechtscolleges in staat moeten stellen met kennis van zaken uitspraak te doen.[1]
Een gerechtelijk onderzoek wordt gevoerd onder de leiding en het gezag van een onderzoeksrechter, een magistraat uit de rechtbank van eerste aanleg.