الفضاء الاحتمالي (بالإنجليزية: Probability space) في الإحصاء ونظرية الاحتمالات فضاء رياضي يمثل نموذجا رياضيا لتجربة عشوائية ما. ويتركب الفضاء من عديد (بالإنجليزية: Tuple)
(
Ω
,
Σ
,
P
)
{\displaystyle (\Omega ,\Sigma ,P)}
حيث تمثل
Ω
{\displaystyle \Omega }
فضاء العينة (مجموعة الأحداث الابتدائية) فيما تمثل
Σ
{\displaystyle \Sigma }
جبر الأحداث الابتدائية على أن تمثل
P
{\displaystyle P}
قياس الاحتمال.