นีแอนเดอร์ทาล (Homo neanderthalensis) คือมนุษย์ยุคก่อนประวัติศาสตร์ชนิดหนึ่ง ปัจจุบันนี้ได้สูญพันธุ์ไปหมดแล้ว โดยจัดอยู่ในสกุลเดียวกับมนุษย์ยุคปัจจุบัน คือ Homo และมีชีวิตอยู่ในทวีปยูเรเชียจนถึงเมื่อประมาณ 40,000 ปีก่อน นีแอนเดอร์ทาลถูกค้นพบครั้งแรกเมื่อปี ค.ศ. 1856 ที่ถ้ำเฟลด์โฮเฟอร์ในหุบเขาเนอันเดอร์ ใกล้เมืองดึสเซลดอร์ฟ ทางตอนเหนือของเยอรมนี
โดยคนงานเหมืองขุดค้นพบกระดูกโบราณซึ่งตอนแรกเข้าใจว่าเป็นหมี และได้ส่งกระดูกนั้นแก่นักธรรมชาติวิทยา โยฮันน์ คาร์ล ฟูลรอทท์ ฟูลรอทท์จึงได้ส่งต่อให้แก่นักกายวิภาควิทยา เมื่อวิเคราะห์อย่างละเอียดแล้วจึงพบว่าเป็นมนุษย์ดึกดำบรรพ์ชนิดใหม่ จึงให้ชื่อว่า "นีแอนเดอร์ทาล" เพื่อเป็นเกียรติแก่หุบเขาเนอันเดอร์ สถานที่ที่ค้นพบ
เมื่อเปรียบเทียบทางกายวิภาคกับมนุษย์สมัยใหม่ นีแอนเดอร์ทาลมีรูปร่างที่กำยำล่ำสัน แข็งแรงกว่า มีขาและแขนท่อนล่างที่สั้นกว่า ซึ่งสื่อให้เห็นถึงวิวัฒนาการของการปรับตัวในสภาพอากาศที่หนาวเย็น รวมถึงมีภูมิคุ้มกันโรคที่ดีกว่ามนุษย์ปัจจุบัน แต่มีระดับสติปัญญาที่ต่ำกว่า ด้วยเหตุนี้เป็นสาเหตุหลักที่เชื่อว่าทำให้สูญพันธุ์
นีแอนเดอร์ทาลเพศชายมีความสูงเฉลี่ยอยู่ที่ 164 ถึง 168 เซนติเมตร ส่วนเพศหญิงมีความสูงเฉลี่ยอยู่ระหว่าง 152 ถึง 156 เซนติเมตร ปัจจุบันยังไม่มีหลักฐานว่านีแอนเดอร์ทาลสามารถสื่อสารเชิงสัญลักษณ์ระหว่างกันได้ในระดับสูง หรือสามารถใช้ภาษาได้เหมือนอย่างมนุษย์ โฮโมเซเปี้ยน
ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดนได้ถอดรหัสพันธุกรรมของนีแอนเดอร์ทาลได้เป็นผลสำเร็จเมื่อปี ค.ศ. 2010 พบว่า นีแอนเดอร์ทาลและมนุษย์ปัจจุบันได้พบกันครั้งแรกเมื่อราว 40,000 ปีก่อน ที่ทวีปแอฟริกา และหลังจากได้อพยพออกมาจากแอฟริกา
มนุษย์ทั้งสองชนิดนี้ได้ผสมข้ามพันธุ์กัน จึงเกิดเป็นมนุษย์พันธุ์ผสม และจากการศึกษาพบว่าประชากรมนุษย์สมัยใหม่ (modern human) ในปัจจุบันที่อยู่นอกเหนือจากประชากรพื้นเมืองในทวีปแอฟริกา ล้วนมียีน หรือข้อมูลพันธุกรรมของนีแอนเดอร์ทาลผสมอยู่ปะปนกันโดยเฉลี่ยประมาณ 2 เปอร์เซ็นต์ โดยเชื้อชาติที่พบมากที่สุด คือ ชาวอิตาลี มี DNA ของนีแอนเดอร์ทาลผสมอยู่ที่ร้อยละ 4
