رگرسیون خطی (Linear regression)‏ یکی از روشهای تحلیل رگرسیون است. در رگرسیون خطّی، متغیّر وابسته  ترکیب خطی ای از ضرایب (پارامترها) است (لازم نیست که نسبت به متغیرهای مستقل خطی باشد). مثلاً تحلیل رگرسیونی ساده ی زیر با  نقطه، متغیر مستقل  و ضرایب  و  خطی