Rochas sedimentares são tipos de rocha formados pela deposição e subsequente cimentação desse material na superfície da Terra e dentro de corpos d'água. Sedimentação é o nome coletivo para processos que fazem com que partículas minerais ou orgânicas (detritos) se fixem no local. As partículas que formam uma rocha sedimentar por acumulação são chamadas de sedimentos. Antes de ser depositado, o sedimento era formado por intemperismo e erosão da área de origem, sendo então transportado para o local de deposição por água, vento, gelo, movimento de massa ou geleiras, os quais são chamados de agentes de desnudação. A sedimentação também pode ocorrer quando os minerais precipitam da solução aquosa ou as conchas de criaturas aquáticas saem da suspensão.
A cobertura de rochas sedimentares dos continentes da crosta terrestre é extensa (73% da superfície terrestre atual), mas a contribuição total das rochas sedimentares é estimada em apenas 8% do volume total da crosta. As rochas sedimentares são apenas um fino verniz sobre uma crosta consistindo principalmente de rochas ígneas e metamórficas. As rochas sedimentares são depositadas em camadas como estratos, formando uma estrutura chamada estrato. O estudo de rochas sedimentares e estratos de rocha fornece informações sobre o subsolo que são úteis para a engenharia civil, por exemplo, na construção de estradas, casas, túneis, canais ou outras estruturas. As rochas sedimentares também são fontes importantes de recursos naturais como carvão, combustíveis fósseis, água potável ou minérios.
O estudo da seqüência de estratos de rochas sedimentares é a principal fonte para a compreensão da história da Terra, incluindo a paleogeografia, a paleoclimatologia e a história da vida. A disciplina científica que estuda as propriedades e a origem das rochas sedimentares é chamada de sedimentologia. A sedimentologia faz parte da geologia e da geografia física e se sobrepõe parcialmente a outras disciplinas das ciências da Terra, como pedologia, geomorfologia, geoquímica e geologia estrutural. Rochas sedimentares também foram encontradas em Marte.