Litoloogia ehk settekivimiteadus (inglise lithology) on peamiselt settekivimite kirjeldamisega tegelev teadusharu.
Litoloogia tegeleb settekivimite kirjeldamise ja uurimisega. Litoloogia sarnaneb petrograafiaga, mis tegeleb kristalsete kivimite kirjeldamisega.
Litoloogia on tihedalt seotud sedimentoloogiaga.
Termin "litoloogia" võib tähendada ka kivimi, eeskätt settekivimi, makroskoopilist kirjeldust. Näiteks värvus, mineraalne koostis ja terasuurus moodustavad kivimi litoloogia.