Bộ xử lý tín hiệu số (Digital Signal Processor - DSP) là một bộ vi xử lý chuyên dụng (hoặc khối SIP), với kiến trúc được tối ưu hóa cho nhu cầu hoạt động của xử lý tín hiệu số.
Mục tiêu của DSP thường là đo lường, lọc hoặc nén các tín hiệu tương tự trong thế giới thực liên tục. Hầu hết các bộ vi xử lý đa năng cũng có thể thực hiện thành công các thuật toán xử lý tín hiệu số, nhưng có thể không theo kịp quá trình xử lý đó liên tục trong thời gian thực. Ngoài ra, DSP chuyên dụng thường có hiệu suất năng lượng tốt hơn, do đó chúng phù hợp hơn trong các thiết bị di động. DSP thường sử dụng các kiến trúc bộ nhớ đặc biệt có thể tìm nạp nhiều dữ liệu hoặc hướng dẫn cùng một lúc.