《梦溪笔谈》，或称《笔谈》，是中国北宋沈括所作的笔记体著作，原有26卷，分17门，题材广泛，记录作者所见所闻及研究心得，当中有三分一以上的内容，叙述有关科学技术的各方面先进成就，涉及天文、数学、物理、地理、医药和乐律等各范畴，使本书成为中国科技史研究的重要著作和珍贵资料。科技以外，《梦溪笔谈》记下沈括仕途生涯中的见闻、相关知识及对政策的检讨，也记载作者在考古学、美术与音乐方面的研究心得，以及作者耳闻目睹的各种不可思议的怪异事情。1956年出版的《梦溪笔谈校证》合《梦溪笔谈》原书、《补笔谈》及《续笔谈》共30卷，分609条，是目前学术界使用的标准版本。
书名
《梦溪笔谈》自宋代开始就流传有两个名字，一则如《宋史》《通志》称之为《笔谈》，二则如《直斋书录解题》《文献通考》题之《梦溪笔谈》，清代目录学家周中孚认为前者或许是后者省称，但也有人存在异论155-156。目前已知年代最早的《梦溪笔谈》版本为南宋乾道二年（1166年）扬州州学刊刻本，该本题跋明言题为《笔谈》，沈括自己在《梦溪自记》中也称本书为《笔谈》，明代的孙孟在读《读书志》时候所见引文亦俱称《笔谈》，他据此认为“梦溪”二字系后人添附，而根据现代学者祖慧的考证，“梦溪”二字或系沈括别号，类似也有洪迈《随笔》讹名《容斋随笔》156-160。
作者
《梦溪笔谈》作者是北宋钱塘人沈括（1031-1095），其人以博学著称24-25，为饱学之士，以百科全书式的广博知识闻名于世269，曾任昭文馆校勘、提举司天监事、史馆检讨、集贤院校理等职，得以博览群书。沈括是有为的政治家31、25，积极参与王安石变法，官至翰林学士、权三司使，主管财政经济，又以察访使名义到各地视察新政的实施情况，新法失败后被旧党列入新党的黑名单，是30人中的第15名351-352。
沈括注意发展农业，在参与变法前，曾主持沭水和芜湖万春圩的水利工程，在变法活动中又主持整治汴渠的工程，并察访两浙路和河北西路的农田水利。他掌管过司天监，创造新天文仪器，改革历法，采用卫朴的《奉元历》。他能加强战备，抵抗侵略，掌管军器监时，研究城防、兵器及战术；出使契丹时，驳倒辽国的无理要求，谈判得胜；担任鄜延路经略使时，击破西夏7万兵力的侵骚353。沈括晚年定居镇江，在梦溪园将一生所见所闻及研究心得，写成《梦溪笔谈》25。廖咸惠指出约成书于1088年前后401，傅大为则认为约成书于1090年代早期269。
篇目
《梦溪笔谈》是笔记体作品，随笔记录见闻和心得，全书609条354，归入17个门类：1.故事（前朝掌故）、2.辩证（事物与词语的论辩）、3.乐律（音乐与律数）、4.象数（现象背后的数字规律）、5.人事（文人性格）、6.官政（官场之事）、7.权智（急智）、8.艺文（艺文活动或评论）、9.书画、10.技艺（技术与机巧）、11.器用（高贵或古代的器物）、12.神奇（神奇惊人的事迹）、13.异事（奇异与变化）、14.谬误（常见的错误）、15.讥谑（机智与讽刺）、16.杂志（对边缘或非正统事物的记录）、17.药议（对药物的议论）。《梦溪笔谈》知识分类上类似《太平御览》的传统，趋于朝廷与官方取向，比较关注现世270。
科技
科技知识占《梦溪笔谈》全书内容三份一以上，贡献最大是天文、数学、物理、地理、医药和乐律等方面354，也涉及气象、化学、冶金、兵器、水利、建筑、动植物等领域25。
天文历法
《梦溪笔谈》详实描述五星运行的轨迹和陨石坠落时的情景27。书中记载沈括曾对北极星空，做了极精密而繁复的观察与纪录，连续三个月，每晚都作观察记录，画出约两百多张星图描绘北天中北极星的运动，以定位出真正不动的北极位置，判定它离当时所谓的北极星其实有三度之遥。其实三度的结论是错误的，是沈括读错了仪器，混淆了圆周角与圆心角，结果大了一倍。书中反而批评祖暅较正确「一度有余」的数字292。《梦溪笔谈》记述了沈括对晷漏进行的研究，第一次从理论上推导出冬至日昼夜一天的长度「百刻而有余」，夏至日昼夜一天的长度「不及百刻」。针对传统的阴阳合历在历日安排上的缺失，《梦溪笔谈》提出新建议，主张使用「十二气历」，即以「十二气为一年」，以立春为一年之始，「大尽三十一日，小尽三十日」，而传统的月相变化仅作为历注书明。这一建议既简便又科学，比起现行公历格列高利历还要合理。当时这项建议招致批评，但书中指出他日必有人采纳27-28。
数学
《梦溪笔谈》研究的数学课题有「隙积术」和「会圆术」。隙积术是一种计算有空隙物体的体积的技术，计算在一种特定堆栈法下，酒瓮的总数目：以长方形为底，平铺一层酒瓮，再层层上堆，依次缩小每层的堆栈数，使成为类以跺的平头截体275。隙积术属于高阶等差级数求和问题，是求解垛积问题，具体提到累棋、层坛及酒家积罂等的垛积问题。会圆术是已知弓形的圆径和矢高求弧长的问题，书中推导得求弓形弧长的近似公式28。《梦溪笔谈》也讨论围棋棋步，延续唐代名僧一行的问题，计算所有棋步变化的总数。在纵横十九路所划成的棋盘中，每个交叉点只有白、黑与无三种可能，因此棋步的变化是可以穷尽的275。书中又用几何学来解释弩机上「望山」（类似瞄准器）的用法374。
物理学
磁学上，《梦溪笔谈》记述指南针四种装置的方法，并比较优劣。书心指出磁针「常微偏东，不全南也」的现象，是关于磁偏角的最早记载，比西欧的记录要早400年左右28。书中视磁偏角为不稳定的异常现象，怀疑是否指南针本身技术上出问题，建议改用丝线来垂吊磁针，「则针常指南」285-286。光学上，《梦溪笔谈》记载了对凹面镜成像所作的实验，指出物件在凹面镜焦点之内时得正像，在焦点上时不成像，而在焦点之外时得倒像。书中试图用小孔成像的原理，解释物件在焦点外成倒象的现象，但其解释并不完全正确28-29。《梦溪笔谈》又细心观察与研究透光镜，透光镜能反射背面的花纹，书中以铸镜时冷却速度不同来解释，其说不一定符合历史事实（透光镜的效果，从制镜的技术史上看，较一致的看法是认为利用磨制的方法而成的）。声学上，《梦溪笔谈》记载了用纸人进行共振现象的实验，证明弦线的基音与泛音的共振关系。沈括剪一个小纸人，放在基音弦线上，拨动相应的泛音弦线，纸人就跳动，弹别的弦线，纸人则不动。这个实验要比欧洲人所做的类似实验早几百年。书中也探讨古代扁形乐钟的机制29。
地理学
地理学方面，《梦溪笔谈》记载沈括对浙东地区的察访，看到「峭拔险怪」的雁荡山诸峰的地貌景观，提出流水侵蚀作用的自然成因说，指出中国西部黄土地区「立土动及百尺」的地貌特征，也是同一原因造成29。书中又记述太行山麓的山崖之间，「往往衔螺、蚌壳及石子如鸟卵者，横亘石壁如带」，推断昔日这是海滨，进一步指出此地「今距东海已近千里，所谓大陆者，皆浊泥所湮耳」，以泥沙的淤积作用，解释了华北平原的成因30。《梦溪笔谈》记述沈括巡视各地时，沿途细心收集山川道路的地理资料，制成木刻地形模型355；又记载沈括奉命编修天下州县图，共绘制全国大地图1轴（12乘10尺），小地图1轴，又全国十八路各一轴，共20轴。沈括把州县相对方位的描述，由原先8个方位增至24个方位，同时十分注意两地间水平直线距离（「鸟飞之数」）的测算，使州县间的相对位置更为精确可靠30。
医学
药物学方面，《梦溪笔谈》根据实物，对一物多名或多物一名的药物，进行证同辨异，校正前人的错误，如指明杜若即高良姜，赤箭就是天麻等等。对药物的采集和使用，也多有纠谬正误之处31。「药议」一门中所有条目，都是从沈括先前的著作《良方》中撷取的，该门附在全书最后，作为附录277。书中也记述了医学理论「五运六气」，沈括曾运用这个理论，成功占测久旱后的一场大雨，震动了京师272。
工艺
《梦溪笔谈》对古代的工匠技术，颇为称赞，例如指出唐高宗时所造的「大驾玉辂」技术，根本不是宋代造辂技术所能望其项背的。对各种古代工艺技术，如古透光镜、古照物镜、各种古剑古刀、各种出土古弩机等，都常称赞有加，而且因其奥妙之法已失传，无法复制而深感惋惜277。书中也忠实记录当时的科技成就，如喻皓《木经》、毕昇活字印刷术、水工高超巧合龙门的三埽施工法，冷锻瘊子甲和灌钢技术、磁针装置四法、水法炼铜法、淮南漕渠的复闸、苏州昆山浅水中筑堤法等等25、27。
其他内容
政务
《梦溪笔谈》记录沈括仕途生涯中的所见所闻，一些他从事各种官职所学到的实用知识，如制作坚固堡垒的窍门，解决军队给养问题的方法，也谈及作者在短暂处理北宋财政事务时，对财经政策的反省，如盐和茶的各种交换机制、钱银的供应与钱币通货的平衡，谷价政策等273。《梦溪笔谈》也检视既有的政策，如陈恕的茶法、范祥的盐钞法、陶鉴的建制水闸（在运河中设置水闸，以便舟船通过）、范仲淹力主维持的商税。书中也解释了唐代刘晏所实行，可以知道全国谷价的方法。书中记下宋朝各时期所铸钱币数量，背后其实是作者对钱币供应与平衡的看法274。军事方面，书中研究城防和阵法、行军运粮之法，又讲求改进武器，如弓弩、剑和兵车的制造，对炼钢和锻铁甲也有所论述355。
考古与艺术
考古学方面，《梦溪笔谈》相关的有廿余条，涉及石斧、殷周青铜器、战国时玉器和金币、汉代铜器、画象石和印章、六朝时的古墓和玉臂钏、唐代的玉钗、肺石和铜钱。此外还有金属武器铜弩机和铁剑。书中也谈到古器物花纹、古墓发掘，古墓和古城的考证358-359，根据考古文物，指正宋初聂崇义《三礼图》等书籍的谬误363。有关艺术，《梦溪笔谈》讨论如何摹写正午下的猫和牡丹、演奏特定音符时琵琶的拨法、画中所呈现音乐的节拍、佛像背光的形状、为何画牛虎皆画毛而惟马不画毛、如何写「藏锋」的书法，如何铺排笔划的间架，解释何以王维《袁安卧雪图》中会有「雪中芭蕉」。书中批评论书法者多谓书不必有法，以为好的书法家可以创造自己独特的标准与艺术，即「各自成一家」，其实学书法必须师法前人，忠实临摹前人的法书范例281-282。书中也计算出帝舜的两个妃子在舜驾崩时已届百岁，批评文人骚客将「黄陵二女」视为年轻仕女的说法，是渎慢而不礼貌的271。
奇闻
《梦溪笔谈》记述了一些现代人看来不科学的内容，却是作者的亲证，如木中纹理变成颜真卿的书法、鸭卵生得「烂然通明」、生肉转活成小牛、人患上奇症身形缩小如儿童、蛟蜃之气变成人物车马（可能是海市蜃楼）、蛇蜃蜕化成石、宝剑可屈伸自如、鳄鱼卵却孵化成鱼或鼍鼋、旋风望之插天如羊角、冰纹显成花果林木模样、雨雹看似头颅形状275-276。书中记载僧人文捷有预知他人命运的能力，能清楚预言沈括从侄沈遘的仕途、年寿及死后在地下世界的任职，准确至可谓神奇的地步398-399、401。《梦溪笔谈》谈到扬州有一能够飞行的「张壳大珠」，光芒夺目，不能正视，「十余里间，林木皆有影，如初日所照；远处但见天赤如野火，倏然远去，其行如飞，浮于波中，杳杳如日……荧荧有芒燄，殆类日光。」现代谈飞碟学的著作，许多都会提到《梦溪笔谈》这一条，名气颇大9。
《梦溪笔谈》不会轻易批评一些古代奇术为欺诞，也没有「迷信」观念，论述《洪范》五行术、古卜者的繇辞术、揲蓍之法，八卦的过揲之数，各种《易》法（纳音纳甲）与易象之学、各种六壬学278。书中讨论「六壬术」时，检讨传统对「十二神将」的诠释（十二神将配对五行、十二地支），结果认为其实只有十一位神将，因为最尊贵的「贵人」居中，左右各有五位神将随待，十二个中最后一个名叫「天空」，位居贵人正对面，「天空」就是天中空无一物的意思，所以只有十一位神将294。书中不喜欢谈鬼神，全书只谈到锺馗一只鬼8。
版本
《梦溪笔谈》成书以后，在当时就有刻版和流传。现今传世的各种版本，都源自南宋1166年扬州州学刻本，其中有一个元代1305年茶陵陈氏翻刻本由于刻印精妙，孤本仅存，被誉为稀世之珍。《梦溪笔谈》出版后，沈括继续写有笔记，后人据其原稿，编成《补笔谈》3卷，现存最早刻本是明代万历末年《宝颜堂秘笈．汇集》本。稍后商濬以其所得《梦溪笔谈》和《补笔谈》以外的沈括笔记原稿11篇刻入《稗海》，题为《续笔谈》。三者合共30卷，即《四库全书》著录之本227。1956年，上海出版了胡道静的《梦溪笔谈校证》，次年北京出版了《新校正梦溪笔谈》，都把全部30卷全文编号为609条228。《梦溪笔谈校证》是目前学术界使用的标准版本271。1978年日文译本出版，梅原郁主译，列入「东洋文库」228。
地位
在宋代文人圈子中，《梦溪笔谈》是著名笔记269，内容往往为其他笔记著作所采纳，并加以辩论3。《梦溪笔谈》更是科技史上一部十分重要的著作27，李约瑟视之为「中国整部古代科学史上的座标」226，由此可以衡量科技史的成就2。书中叙述各种创造与发明，提供第一手资料，具有非凡价值228，介绍了毕昇的活字印刷术，木匠喻皓编写的《木经》和他固定木塔的故事，磁州锻坊的炼钢、淮南漕渠的复闸和水中筑长堤法。这些工匠的贡献，在一般史籍上一字不提，只有在《梦溪笔谈》中才有详细记载，成为研究中国科技史的珍贵资料356。
在「官政」门，《梦溪笔谈》记录了一些与王安石经济政策有关的数字与金额，是宋代笔记中所特有的。如淮南漕渠在水闸设置前后，米运输的各种数量、宋朝各时期铸造钱币的数量、京师所岁支吏人薪饷的最大值、对各种茶法实行后「茶收入」的绝对金额比较等等，所叙述的财政数字的精准性，即使是宋代以财政知名的士人张方平所写的《乐全集》也比不上。书中所载类似《宋史·食货志》中种种数字与金额，其历史重要性很高274。部份学者对《梦溪笔谈》稍有批评，认为书中「夹杂著某些封建性、神秘主义的糟粕，如宿命论、因果报应说之类」31-32。