Teorija skupova je grana matematike koja se bavi skupovima. Skup se uopšteno opisuje kao mnoštvo apstraktnih objekata. Sama teorija se nalazi u osnovi svih grana matematike koje se bave brojevima: algebra, matematička analiza, verovatnoća pa i topologija. One je je uz logiku i predikatski račun jedna od aksiomatskih temelja matematike.
U operacije sa skupovima spadaju operacije spajanja (simbol ∪) i preseka (simbol ∩). Spoj dva skupa jeste skup koji sadrži sve elemente oba skupa, pri čemu se svaki od tih elemenata pojavljuje jedanput.
Presek je skup svih elemenata koji su zajednički za oba prvobitna skupa. Teorija skupova koristi se u analizi složenih koncepata u matematici i logici.
Prve pokušaje aksiomatskog definisanja teorije skupova je učinio Đuzepe Peano ali je čvrste teorijske osnove ove teorije postavio Georg Kantor, koji je otkrio značaj jasno formulisanih skupova za analizu problema simboličke logike i teorije brojeva.