Synteza organiczna – dział chemii organicznej. Zajmuje się przekształcaniem jednych związków – łatwo dostępnych handlowo, w inne – o pożądanej strukturze. Najczęściej produkt końcowy charakteryzuje się jakimiś korzystnymi właściwościami (np. jest aktywny biologicznie, elektrochemicznie, czy ma właściwości kompleksotwórcze). O syntezie organicznej można także mówić w ujęciu przemysłu chemicznego, który zajmuje się wdrażaniem opracowanej laboratoryjnie metody do produkcji wielkotonażowej. Kolejnym aspektem syntezy organicznej jest synteza asymetryczna, która prowadzi do utworzenia nowego centrum asymetrycznego w cząsteczce.
Chemia organiczna zajmuje się związkami węgla, których istnieje nieskończenie wiele. Każdy z tych związków można obrać za cel syntezy, zaś podstawowym zagadnieniem jest to, jaką obrać drogę syntezy. Każdy bardziej skomplikowany związek można otrzymać na wiele sposobów, zatrudniając do tego celu różne reakcje chemiczne. Można taki proces optymalizować pod różnymi względami, jako najważniejsze można wymienić:
wydajność produktu końcowego i jego czystość dostępność i cena substratu, co ma szczególne znaczenie w przemyśle chemicznym szybkość syntezy.