مؤسسة العلوم الوطنية (بالإنجليزية: National Science Foundation) واختصاراً (NSF) هي وكالة الولايات المتحدة التي تدعم الحكومة في الأبحاث الأساسية والتعليم في جميع المجالات غير الطبية وذلك للعلوم والهندسة. نظيرتها الطبية هي المعهد الوطني للصحة.
مع ميزانية سنوية تبلغ حوالي 7.0 مليار دولار أمريكي (طبقاً للسنة المالية 2012)، تمول الوكالة حوالي 20٪ من جميع البحوث الأساسية المدعومة من الحكومة الفدرالية التي أجريت من قبل الكليات والجامعات الأمريكية . في بعض المجالات، مثل الرياضيات، وعلوم الكمبيوتر والإقتصاد والعلوم الاجتماعية، وتُعتبر هذه الوكالة هي المصدر الرئيسي للدعم الفيدرالي.
يُعَيَّن مدير المؤسسة، ونائب المدير، و24 عضواً في المجلس الوطني للعلوم (مجلس الأمناء) من قبل رئيس الولايات المتحدة، ويوافق عليه مجلس الشيوخ. ويبقى المدير مسئولاً عن الإدارة والتخطيط ووضع الميزانية ومتابعة عمليات التشغيل يوما بيوم، في حين أن مجلس الأمناء يجتمع ست مرات في السنة لإقامة سياساته العامة.