علم وراثة الأحياء الدقيقة أو علم الوراثة الميكروبي أو الوراثة الميكروبية (بالإنجليزية: Microbial Genetics)، هو أحد مجالات علم الأحياء الدقيقة والهندسة الوراثية. يدرس علم الوراثة الميكروبي الكائنات الحية الدقيقة لأغراض مختلفة. الكائنات الحية الدقيقة التي لوحظت هي البكتيريا والعتائق. تستخدم بعض الفطريات والأوليات أيضًا للدراسة في هذا المجال. تشمل دراسات الكائنات الحية الدقيقة دراسات التركيب الجيني ونظام التعبير الجيني. الأنماط الجينية هي التكوينات الموروثة للكائن الحي. الهندسة الجينية هي مجال عمل ودراسة ضمن علم الوراثة الميكروبي. إن استخدام تقنية الحمض النووي معاد التركيب هو إحدى عمليات هذا العمل. تتضمن العملية تكوين جزيئات من الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (دنا) مؤتلفة من خلال معالجة تسلسل الدنا. هذا الحمض النووي المنتَج يكون على اتصال مع كائن حي مضيف. الاستنساخ هو أيضًا مثال على الهندسة الوراثية.
منذ اكتشاف الكائنات الحية الدقيقة بواسطة روبرت هوك وأنتوني فان ليوينهوك خلال الفترة (1665-1885)، أستخدمت لدراسة العديد من العمليات ولها تطبيقات في مجالات مختلفة من الدراسة في علم الوراثة. على سبيل المثال: يستخدم العلماء معدلات النمو السريع للكائنات الدقيقة وأوقات التوليد القصيرة لدراسة التطور. تضمنت اكتشافات روبرت هوك وأنتوني فان ليفينهوك تصويرًا وملاحظات وأوصافًا للكائنات الحية الدقيقة. العفنات، هي الفطريات الدقيقة التي قدمها هوك وأعطى عنها صورة. أدى اكتشافه إلى تصنيف العفنات كأول كائن دقيق يوضّح. أسفرت أبحاث أنتوني فان ليفينهوك في الكائنات الأولية الدقيقة والبكتيريا المجهرية عن الملاحظات والأوصاف العلمية. هذه الاكتشافات أنجزت بواسطة مجهر بسيط، والتي أدت إلى فهم الأحياء الدقيقة اليوم واستمرار تقدم فهم العلماء. للوراثة الميكروبية أيضًا تطبيقات في القدرة على دراسة العمليات والمسارات المشابهة لتلك الموجودة في البشر مثل استقلاب الدواء.