历史语言学（historical linguistics），亦称越时语言学（diachronic linguistics)，是一门研究语言历时变化的学科。历史语言学是语言学的一个重要分支，与共时语言学相对。它主要关注语言变化的描述和解释、史前语言的重建、语言亲缘关系的确定、语言变化的普遍原理、语言社群的历史以及词汇的历史即语源学。最初的历史语言学是历史比较语言学，中文习称为历史比较语言学（historical comparative linguistics）。它以历史比较法为基础，研究语言的亲属关系。它主要研究语言如何变化和导致语言变化的原因，包括语言史前史的重建，语系的认定，导致语言变化的内因和外因的分析等。

历史语言学所关心的主要是对语言谱系的梳理和对史前（指有文字以前）语言的测拟。它与共时语言学相对，后者关注给定时间点的语言现象，而历史语言学则关注随时间发展的语言现象。

历史语言学内容主要分三个部分，包括语言变迁、语言之间的关系、历史比较的方法。研究语言变化对于理解人类语言和人类的语言能力极其重要。历史语言学的研究成果揭示语言变化的史前发展和同一语言早期和后期变体自己的联系，为不同语言的亲缘关系提供线索。历史语言学的研究还可以使我们对非语言的因素，如社会文化和心理因素等在语言变化过程中所起的作用有更深的认识。

历史语言学的现代研究始于18世纪晚期，由语文学（philology）发展而来，传统的语文学专注于古代文章典籍的研究。最初的历史语言学是历史比较语言学的基石，关注语言谱系的梳理和原始语言的重建。1786年，威廉·琼斯宣读了他关于梵语、希腊文、拉丁语同源的论文。19世纪的语言学家在此基础上，在历史语言学领域作出了杰出的工作，被恩格斯称为“19世纪三大成就”。220年过去了，历史语言学从目前的状况来看，除了印欧语系的亲属关系研究很确定以外，其他语系还是没有形成定论。各种新的方法提出来了，但是在实际操作中，由于没有文献资料的支持还是不能形成大家都公认的结论。

历史语言学领域的代表性著作包括威廉·冯·洪堡的《论人类语言结构的差异及其对人类精神发展的影响》、安东尼·梅耶的《历史语言学中的比较方法》、房德里耶斯，J.的《语言论》、社会语言学的《语言内部结构拟测》、库利洛维奇的《论内部拟测法》、拉波夫的《语言变化理论的经验基础》、米尔罗伊的《网络分析》以及王士元的《辞汇扩散理论》等。

在中国国内，目前所说的“历史语言学”其实质上就是“汉语史”。不过，也有与“汉语史”有区别的地方，就是体现在“比较”上面，体现在更注重“语音史”研究方面。而在国际上，对印欧语系的比较研究已高度专门化，对所属诸语后续演进的多项研究特别是对其中规范化现代变体的研究已经取得了成功。有学者尝试建立超语系，如诺斯特拉语系，但这些研究尚未受到广泛认可。语言学方法所能回溯的时间深度通常受限于词汇相似及语群间的变异程度，一般认为其回溯上限约为一万年。原始语言的断代存在困难，尽管有多种断代方法如语言年代学，但多仅能提供大概的结果。