বোধনমূলক স্নায়ুবিজ্ঞান (ইংরেজি: Cognitive neuroscience) শাস্ত্রে বোধন প্রক্রিয়ার অন্তর্নিহিত জৈব কৌশলসমূহের বৈজ্ঞানিক গবেষণা করা হয়। এতে মানসিক প্রক্রিয়াসমূহের নিউরাল সাবস্ট্রেট (neural substrates) এবং তাদের আচরণিক বহিঃপ্রকাশের উপর বিশেষ গুরুত্ব দেয়া হয়। বোধনমূলক স্নায়ুবিজ্ঞান শাস্ত্রটি মনোবিজ্ঞান ও স্নায়ুবিজ্ঞান উভয় প্রকার বিজ্ঞানেরই একটি শাখা। এতে অনেকগুলি উপশাস্ত্রের সম্মিলন ঘটেছে যেমন বোধগত মনোবিজ্ঞান, মনোজীববিজ্ঞান এবং স্নায়ুজীববিজ্ঞান। এফএমআরআই-এর উদ্ভাবনের আগে শাস্ত্রটি বোধনমূলক স্নায়ুশারীরবিদ্যা নামে পরিচিত ছিল। বোধনমূলক স্নায়ুবিজ্ঞানীরা কেবল পরীক্ষামূলক মনোবিজ্ঞান বা স্নায়ুজীববিজ্ঞানের ক্ষেত্র থেকে নয়, বরং মনোচিকিৎসা, স্নায়ুবিদ্যা, পদার্থবিজ্ঞান, ভাষাবিজ্ঞান এবং গণিতের ক্ষেত্র থেকেও আসতে পারেন।
