デジタル信号（英: Digital signal）は、
信号のうち離散信号の量子化されたもの、
あるいはデジタルシステムでの信号の波形を指す。

エレクトロニクス用語とコンピュータ用語とでは指し示す内容が異なる。
エレクトロニクス用語でも、デジタル信号処理、デジタル回路、データ転送など、
使用される文脈によって指し示す内容に幅がある。

デジタル信号とデジタルデータの違いは、
デジタル信号が伝送あるいや転送など処理されているデジタル情報に視点があり、
時間軸を意識した概念である。
対して、デジタルデータは、デジタル処理で得られたデジタル情報そのものを指し、
保管されたデジタル情報のひとかたまりを指すなど、
時間軸における変化を意識しない。
デジタル信号をデジタルデータと表現する場合はあるが、その反対は通常ない。

デジタル信号とは、離散信号をデジタルに表現したものである。
デジタル信号は、アナログ信号を標本化・量子化して得ることができるほか、
コンピュータプログラム等でデジタルデータとして生成されるものがある。

アナログ信号は連続信号で、
ある地点の気温、池のある地点の水深、回路のある箇所での電圧などである。
これらは、時間を横軸、信号の値を縦軸とした直交座標で描くことができる
一種の数学的関数である。
離散信号は、アナログ信号を標本化、すなわち有限個の標本点において
（例えば 1 μs ごとの一定間隔で）値を採取したものである。

個々の標本値が正確に測定されず
（真に正確に測定するには無限の精度が必要である）、
ある適当な精度で測定した場合、結果として得られるデータ列はデジタル信号である。
有限の桁数やビット数で正確な値を近似しようとする過程を量子化という。

デジタル革命の進行に伴い、デジタル信号が活用される場面は急激に増えている。
最近のメディア、特にコンピュータと接続可能なものは、
連続信号だったものをデジタル信号で表していることが多い。
例えば、携帯電話、ビデオプレイヤー、ビデオレコーダー、デジタルカメラなどがある。

多くの場合、デジタル信号は2進数で表現されるため、
量子化の精度の尺度としてビットが使われる。
例えば、ある信号の値を十進で最大2桁で表したいとする。
2進7ビットで128個の離散値を表せるので、
7ビットあれば十進で100までの値を表すには十分と言える。