Kriptoanalisis (dari bahasa Greek kryptós, "tersembunyi", dan analýein, "melepaskan") adalah disiplin ilmu mengenai cara membaca pesan terenkripsi (tersandi), tanpa mengetahui maklumat rahsia atau kunci yang seharusnya digunakan untuk membaca pesan tersebut. Dalam bahasa sehari-hari, kriptoanalisis boleh dikatakan ilmu memecahkan penyulitani. Disiplin ilmu yang digunakan pada kriptografi antara lain matematik, linguistik, logik, dan sains komputer.
Kriptoanalisis pertama kali dicetuskan oleh ahli sains Arab zaman kekhalifahan Abbasiyah al-Kindi. Dalam bukunya Sebuah Naskah dalam Memecahkan Pesan-Pesan Kriptografi, dia menjelaskan secara terperinci cara analisis frekuensi, yang merupakan dasar bagi cara-cara kriptoanalisis. Kriptoanalisis terus berkembang sesuai perkembangan teknologi. Salah satu contoh terkenal adalah kriptoanalisis mesin Enigma pada Perang Dunia II. Pada pertengahan 1970-an muncul kelompok baru kriptografi yang disebut kriptografi asimetrik. Penemuan ini menyebabkan terjadinya perubahan radikal pada cara-cara kriptoanalisis, yang melibatkan matematik murni.