Un model computacional és un model matemàtic a les ciències de la computació que requereix extensos recursos computacionals per estudiar el comportament d'un sistema complex per mitjà de la simulació per ordinador.

El sistema sota estudi sovint és un sistema complex no lineal per al qual les solucions analítiques simples i intuïtives no estan fàcilment disponibles. En lloc de derivar una solució analítica matemàtica per al problema, l'experimentació és feta amb el model canviant els paràmetres del sistema a l'ordinador, i s'estudien les diferències en el resultat dels experiments. Les teories de l'operació del model es poden derivar/deduir d'aquests experiments de computacionals.

Alguns exemples de models computacionals comuns són models del pronòstic del temps, models de l'Earth Simulator, models de simulador de vol, models de plegament molecular de proteïnes i models de xarxa neural.