خوارزمية لاس فيغاس هي نوع من أنواع الخوارزميات العشوائية، وأهم ما يميزها أنها تُعطي نتائج صحيحة دائمًا، لكن الوقت الذي تستغرقه للوصول إلى هذه النتائج يعتمد على العشوائيّة، أي أنها تُنتج دائمًا النتيجة الصحيحة أو تُشير إلى الفشل. مع ذلك، يختلف زمن تشغيل خوارزمية لاس فيغاس باختلاف المُدخلات، على أن التعريف الشائع لخوارزمية لاس فيغاس يشترط أن يكون زمن التشغيل المتوقع محدودًا، بحيث يُمكن حساب التوقع على فضاء المعلومات العشوائية، أو الإنتروبيا، المُستخدمة في الخوارزمية. هناك تعريف بديل لخوارزمية لاس فيغاس يشترط أن تنتهي خوارزمية لاس فيغاس دائمًا (أي أن تكون خوارزميّة فعّالة)، ولكنها قد تُخرج رمزًا ليس جزءًا من فضاء الحلول للإشارة إلى فشلها في إيجاد حل. إنّ طبيعة خوارزميات لاس فيغاس تجعلها مناسبة للاستخدام في الحالات التي يكون فيها عدد الحلول المُمكنة محدودًا، حيث يكون التحقق من صحة حل مُرشح سهلًا نسبيًا بينما يكون إيجاد الحل أمرًا مُعقدًا.
تستخدم أساليب البحث المنهجية للمشاكل الصعبة حسابيًا، مثل بعض متغيرات خوارزمية ديفيس-بوتنام لقابلية الاستيفاء، قرارات غير حتمية، وبالتالي يمكن اعتبارها أيضًا إحدى خوارزميات لاس فيغاس.