思維科學方法論是有關思維科學研究方法的理論。有時也指思維的規律和方法。由於思維科學的研究極其廣泛,決定了其研究方法的複雜性。通常的研究方法有:通過對大腦的研究,認識思維的機制;通過工具等思維產品的創造過程,研究思維的過程及其歷史發展;通過語言研究透視思維的內在規律;通過人工智慧對思維的模擬,研究思維的模式;通過歷史和邏輯相一致的方法,以及系統方法和綜合方法,研究思維的特點和規律。
由於思維科學涵括抽象思維,形象思維和靈感思維等分支,在不同的領域就有不同的思維方式。抽象思維的方法主要由形式邏輯和辯證邏輯所概括,後又增加了現象學方法、符號學方法、公理化方法等。形象思維突出思維過程中相似方法的特點和作用,靈感思維突出的則是直覺方法的特點和作用。隨著思維科學的發展,思維科學方法論越來越受到重視,成為深化認識論研究的重要方面。