El Teorema de la Probabilitat Total és una eina fonamental en la teoria de la probabilitat que ens permet calcular la probabilitat d’un esdeveniment tenint en compte diferents situacions possibles que el poden provocar. És especialment útil quan un esdeveniment pot ocórrer de diverses formes o camins, i coneixem la probabilitat que ocórrega dins de cadascun d’eixos escenaris.
Aquest teorema parteix de la idea que si es pot dividir l'espai de possibles causes en grups que es completen i no se sobreposen, aleshores la probabilitat total d’un esdeveniment es pot calcular com la suma de les probabilitats d’eixe esdeveniment dins de cada grup, ponderada per la probabilitat de cada grup.
Es tracta d’una base clau per a altres teoremes, com el de Bayes, i té aplicacions pràctiques en camps com la medicina, les ciències socials, la intel·ligència artificial i la presa de decisions.