Een parlementair onderzoek is een onderzoek dat wordt uitgevoerd door het parlement, de vertegenwoordigende wetgevende macht van een land. Het doel van een dergelijk onderzoek kan variëren, maar het gaat vaak om het onderzoeken van mogelijke misstanden, het verzamelen van informatie over een specifiek onderwerp, of het evalueren van de effectiviteit van bepaalde beleidsmaatregelen of wetgeving.
In Nederland kunnen zowel de Eerste Kamer als de Tweede Kamer een parlementair onderzoek instellen. Het meest ingrijpende onderzoek is de parlementaire enquête, waarbij getuigen onder ede kunnen worden gehoord. Voorbeelden van parlementaire enquêtes in Nederland zijn de Bouwfraude (2002-2004), de Financiële crisis (2010-2012) en de Fyra (2013-2015).
De resultaten van een parlementair onderzoek kunnen leiden tot aanbevelingen voor nieuw beleid, aanpassingen van bestaande wetgeving, of in sommige gevallen tot politieke consequenties voor betrokken politici of ambtenaren. Het is een belangrijk instrument voor het parlement om zijn controlerende taak op de regering uit te voeren.