Programvaruutveckling (också: mjukvaruutveckling eller programutveckling, på engelska: software engineering eller, när man inte nödvändigtvis syftar på utveckling med grund i ingenjörsvetenskap, software development) är tillämpningen av en systematisk, disciplinerad och mätbar metod för utvecklandet, användandet och underhållet av programvara. Den engelska termen software engineering populariserades efter 1968 års NATO Software Engineering Conference som hölls i Garmisch, Tyskland av dess ordförande F.L. Bauer, och har använts sedan dess. Programvaruutveckling innefattar kunskapen, verktygen, och metoderna för att definiera specifikationer och design, programmering, testning, och underhållning av programvara. Disciplinen har även påverkats av fälten datavetenskap, management, matematik, projektledning, kvalitetsteknik, ergonomi, och datorteknik. På svenska kan programvaruutveckling även syfta till utveckling av programvara i allmänhet, utan krav på att aktiviteten vilar på ingenjörsvetenskaplig grund.
Programvaruutveckling bedrivs oftast med en uttalad programutvecklingsmetodik. Datorbaserade systemutvecklingsverktyg kallas CASE-verktyg (Computer Aided Software Engineering) och används för att automatisera arbete inom de olika utvecklingsfaserna. Exempel på områden där de används är design, avlusning, testning och spårbarhet.