Bayesova teorija odlučivanja (engl. Bayesian decision theory, njem. Bayes-Entscheidungsregel) je skup metoda i postupaka statističke analize, čija primjena završava izborom jedne iz skupa mogućih akcija vezanih uz dani problem odlučivanja, a početna analiza se vrši na osnovi subjektivnih vjerojatnosti koje se kasnije revidiraju uz pomoć novih empirijskih informacija i Bayesova teorema o aposteriornoj vjerojatnosti, tj. kombiniranjem subjektivnih i objektivnih uvjetnih vjerojatnosti.
Subjektivne vjerojatnosti, koje predstavljaju procjene vjerovanja stručnjaka u mogućnost realizacije određenog slučajnog događaja na osnovi podataka o sličnim problemima, ili poznavanja problematike, igraju važnu ulogu u Bayesovoj teoriji odlučivanja; i premda je njihova upotreba opravdana u svim situacijama (npr. poslovnim) kad treba donositi odluke bez obzira na to jesu li svi podaci dostupni ili ne, ona izaziva nepovjerenje mnogih teoretičara.
Pored niza akcija (odnosno odgovora na situaciju odlučivanja koji su pod kontrolom subjekta odlučivanja), na ishode djeluju i nekontrolirani činitelji, tzv. "stanja prirode", tako da odabrana akcija može dovesti do bitno različitih rezultata u različitim okolnostima. Donositelj odluke nastoji identificirati stanja prirode, te sve raspoložive informacije prikazati u tablici (matrici) isplativosti, koja u pretkoloni sadrži moguća stanja prirode, u zaglavlju moguće akcije, a u svakom polju brojčanog dijela rezultate (učinke) primjene pojedine odluke u danoj okolnosti.
Učinci su izraženi u jedinicama korisnosti (tj. brojeva koji izražavaju upotrebljivost rezultata prema mišljenju donosioca odluke) ili jedinicama novčane isplativosti. Izbor odluke zasniva se na Bayesovu kriteriju prema kojem je optimalna odluka ona koja maksimizira očekivanu korisnost, odnosno očekivanu novčanu isplativost (tj. zbroj odgovarajućih učinaka odabrane akcije ponderiranih subjektivnim vjerojatnostima).
Definicija je preuzeta iz Rječnika marketinga u izdanju Masmedia.