区域地球化学（regional geochemistry），研究地球的不同大地构造单元、不同景观区、重要的成矿省和带以及自然经济区等的基础地球化学问题的学科。地球化学的一个分支。区域地球化学的学术思想、研究对象和研究内容随地球科学和地球化学的发展不断扩展和深化。其研究成果为国民经济和社会发展服务。

区域地球化学是苏联学者A.Ye.费尔斯曼提出和开创的。1919年他首次在彼得堡大学讲授“俄罗斯地球化学”课程，1922年作为专著发表。1931年他的《苏联地球化学基本特征》一书问世，书中提出根据地壳各区带的地质环境划分地球化学类型的思想，并分区论述了苏联各大区域的地球化学特征。1944年费尔斯曼提出了区域地球化学的理论框架：“将地史学的成就、大地构造学的新思想与元素化学行为规律相结合，以阐明区域矿产分布规律”。同时他认为每个区域的地球化学特征取决于该区过去的地质作用和现代气候两方面的因素。

20世纪60年代以前，区域地球化学处于积累资料的发展阶段。60年代以来，随着人类对矿产和能源资源的需求增大，需要加强区域基础地质和成矿规律研究；环境问题也提上了日程；加之全球板块构造学说的兴起，推动了地质科学思想的革命，地质学家第一次能从全球观点从事区域性问题研究。同时现代地球化学在微量元素和同位素示踪理论、同位素年代学以及高精度多元素分析技术方面的重大发展，使得地球化学具有了参与地球科学各个领域深入探索的能力。因此，区域地球化学研究的目标、任务和内容也在不断地拓宽与多样化。各种类型的区域地球化学研究在世界许多国家得到开展。诸如，成矿区带地球化学研究，区域岩石和构造地球化学研究，造山带地球化学研究，前寒武纪克拉通区或地盾区地球化学研究；区域地壳地球化学研究，区域地幔地球化学研究，区域环境地球化学等。

20世纪80年代以来，地球科学突飞猛进，空前地加强了岩石圈、地球深部（地幔和地核）、大气、海洋和南北极地区的探索，并逐步形成了较完整的、以“上天、入地、下海”为时代特征的、内容丰富的科学知识体系，即现代地球科学已经跨入了将地球系统作为整体研究的大科学的时代。区域是整个地球系统的子系统，研究区域子系统是探索全球系统问题不可逾越的切入点或基石，其研究必须在全球观的指导下进行，并应紧密与全球研究接轨。现代区域地球化学的基本任务是研究区域地壳和地幔的化学组成、化学作用及化学演化，为解决区域矿产资源、能源、环境、灾害等问题提供依据，为发展全球地学理论打好基础。其研究前缘就是当代地球科学的三大前沿领域或科学问题——全球大陆岩石圈动力学、全球变化以及地球深部物质与作用过程研究。

现代区域地球化学已经从早期在地质背景上侧重揭示和解释元素在区域中分布、分配和迁移的规律，发展到目前利用地球化学学科的理论和方法参与解决区域各类地学问题的研究，并成为探索地球形成和发展的重要支撑学科之一。