Wartość oczekiwana (wartość średnia, przeciętna, dawniej nadzieja matematyczna) – fundamentalny parametr rozkładu zmiennej losowej określający jego położenie centralne. Jest to średnia z wartości, jakie może przyjąć zmienna losowa, ważona prawdopodobieństwami pojawiania się tych wartości w doświadczeniu losowym. Intuicyjnie reprezentuje ona średni wynik, jakiego można się spodziewać przy wielokrotnym powtarzaniu tego doświadczenia. Jest to jedno z podstawowych pojęć teorii prawdopodobieństwa.
Wartość oczekiwana jest pierwszym momentem zwykłym.
Estymatorem wartości oczekiwanej rozkładu cechy w populacji jest średnia arytmetyczna z próby.
Definicja formalna W ogólnym ujęciu teoretycznym, dla zmiennej losowej zdefiniowanej na przestrzeni probabilistycznej o wartościach w wartość oczekiwana to całka Lebesgue’a względem miary prawdopodobieństwa:
Wartość ta istnieje tylko wtedy, gdy całka z modułu zmiennej jest skończona, tj.