นิติพิษวิทยา (อังกฤษ: Forensic Toxicology) เป็นการเรียนรู้องค์ประกอบสารเคมีที่ก่อให้เกิดอันตรายหรือพิษต่อสิ่งมีชีวิตทั้งหลาย เมื่อนำไปประยุกต์ใช้กับงานด้านนิติศาสตร์เพื่อหาสาเหตุการตายหรือความเชื่อมโยงกับความตาย จึงเรียกชื่อว่า นิติพิษวิทยาความตายของมนุษย์อาจมาจากสาเหตุตามธรรมชาติ หรือฆาตกรรมซึ่งแยกออกเป็นการตายด้วยอาวุธ ด้วยสารเคมี เป็นต้น เมื่อมีเหตุน่าสงสัยเกี่ยวข้องกับความตายของบุคคลซึ่งอาจเชื่อมโยงกับสารพิษ จะต้องมีการเก็บของเหลวหรือชิ้นส่วนอวัยวะที่อาจเปื้อนสารพิษไปให้นักพิษวิทยาค้นหา สารเคมีที่ไม่ควรมีอยู่ในร่างกายหรือมีเกินกว่ามาตรฐาน จนเป็นเหตุให้เกิดอันตรายถึงชีวิต เช่น สารดีดีที สารหนู และอื่น ๆ

การใช้ยาบางชนิดเกินขนาดมาตรฐานอาจฆ่าคนได้ไม่ว่าด้วยเจตนาหรือไม่ก็ตาม ตัวอย่างเช่น ยาพ่นจมูกของคนเป็นหอบหืด ถ้ามีการใช้ผิดคน ผิดโอกาส ระดับการใช้และสภาพแวดล้อมของคนตาย นักพิษวิทยาสามารถบอกได้ว่า สารพิษดังกล่าวเข้าไปอยู่ในร่างกายโดยเจตนาหรือไม่ จากการวิเคราะห์สารเคมี ระดับของสารนั้น เป็นต้น วิชาพิษวิทยามีการแยกประเภทของสารพิษหลากหลายที่ส่งผลเสียต่อร่างกายมนุษย์หนักเบาแตกต่างกัน จึงต้องอาศัยความเชี่ยวชาญของนักพิษวิทยาในการสืบสวนคดีของตำรวจอย่างมากในโลกยุคใหม่ ความตายของบางคนถ้าดูภายนอก ไม่อาจบ่งบอกได้ว่าสาเหตุการตายคืออะไร หากตรวจสารพิษในร่างกายอาจพบสาเหตุได้จากเคมีในร่างกายเท่านั้น ดังนั้น การเก็บของเหลว เนื้อเยื่อ จากศพเพื่อตรวจสารพิษอย่างมีมาตรฐาน จะช่วยคลี่คลายคดีได้มากขึ้น