وكيل الذكاء الاصطناعي (بالإنجليزية: AI agent) هو نظام برمجي يستعمل الذكاء الاصطناعي لتنفيذ مهام نيابة عن مستخدم أو نظام آخر. يبدأ الوكيل بهدف يحدده المستخدم. ثم يقرأ الحالة المتاحة. ثم يضع خطوات عمل. ثم يستعمل أداة أو واجهة برمجية. ثم يعيد نتيجة أو ينفذ إجراءً داخل بيئة رقمية. وتعرّف آي بي إم وكيل الذكاء الاصطناعي بأنه نظام يؤدي مهامًا عبر تصميم سير عمل بالأدوات المتاحة.
يرتبط المفهوم بالمصطلح الأوسع الوكيل الذكي. فالوكيل الذكي في الذكاء الاصطناعي كيان يدرك بيئة ويتخذ أفعالًا لتحقيق أهداف. ويشير الاستعمال الحديث إلى وكيل برمجي يعمل غالبًا فوق نموذج لغوي كبير أو نموذج تعلم آلي. ويملك هذا الوكيل قدرة على التخطيط واستعمال الأدوات بدرجة من الاستقلالية. وتصف منصة جوجل السحابية وكلاء الذكاء الاصطناعي بأنهم أنظمة برمجية تستعمل الذكاء الاصطناعي تسعي إلى إتمام مهام المستخدمين، مع قدرات مثل التفكير والتخطيط والذاكرة.
يختلف الوكيل عن روبوت الدردشة البسيط من جهة مسار العمل. فروبوت الدردشة يجيب عن سؤال. أما الوكيل فيحوّل الهدف إلى خطوات. وقد يبحث عن معلومة وقد يقرأ ملفًا وقد يستدعي أداة وقد يراجع نتيجة ثم يغير الخطة عند ظهور نتيجة أُخرى.