Koko perimän sekvensoinnilla tai koko genomin sekvensoinnilla tarkoitetaan prosessia, jossa eliön perimän DNA-sekvenssi määritetään kokonaisuudessaan tai lähes kokonaisuudessaan yhdellä kertaa. Tämä edellyttää eliön koko kromosomaalisen DNA:n sekvensointia sekä mitokondrioiden ja kasvien osalta myös viherhiukkasen sisältämän DNA:n sekvensointia. Koko perimän sekvensointia on käytetty suurelta osin tutkimusvälineenä, mutta se otettiin käyttöön myös klinikoilla vuonna 2014. Yksilöllistetyn lääketieteen tulevaisuudessa koko perimän sekvenssoinnin keräämät tiedot voivat olla tärkeä väline ohjaamaan terapeuttista interventiota.
Yleisesti viitattu kaupallinen tavoite sekvensoinnin kustannuksille oli 2010-luvun loppupuolelle asti 1 000 dollaria, mutta yksityisen sektorin toimijat pyrkivät saavuttamaan uuden tavoitteen, joka on vain 100 dollaria.