בעיה מתמטית היא שאלה שניתן לייצגה, לנתח אותה, ואולי גם לפתור אותה בעזרת הכלים של המתמטיקה. זו יכולה להיות שאלה מעשית, כגון מהם מסלוליהם של כוכבי הלכת במערכת השמש, או שאלה מופשטת, כגון הבעיות של הילברט. מתוך ויקיפדיה

בעיה דו⁻גופית, בעיה דמוגרפית, בעיה כריעה, בעיה מהגיהנום, בעיה מילולית, בעיה סוררת, בעיה פתוחה, בעיה שומרת⁻הקף, בעיות אכילה והאכלה אצל תינוקות ופעוטות, בעיות המילניום