Eine stochastische Matrix, auch Übergangsmatrix genannt, ist in der Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik eine quadratische Matrix.

In einer stochastischen Matrix sind alle Einträge nicht negativ und jede Zeile summiert sich zu eins.

Stochastische Matrizen werden in einer Vielzahl von Anwendungen in der Markov-Ketten-Theorie eingesetzt.

Die stochastische Matrix wird auch zum Modellieren von Bevölkerungsgrößen in der Ökologie verwendet.

Die Potenzen einer stochastischen Matrix neigen dazu, gegen eine ständige Matrix zu konvergieren.