Engenharia de sistemas é uma abordagem interdisciplinar e um meio para viabilizar a realização de sistemas bem-sucedidos (International Council on Systems Engineering, INCOSE).
Engenharia de sistemas é uma abordagem interdisciplinar que define o conjunto completo de esforços técnicos e gerenciais necessários para transformar um conjunto de necessidades, expectativas e restrições do cliente em uma solução e para apoiar essa solução ao longo de sua vida (ISO/IEC/IEEE 24765:2010).
O propósito da engenharia de sistemas é orientar o desenvolvimento de sistemas complexos e integrados. Um sistema é definido como um conjunto de componentes inter-relacionados que trabalham juntos para alcançar um objetivo comum. Um sistema complexo e intensivo em engenharia consiste em diversos elementos heterogêneos, interconectados de maneira complexa, e requer a aplicação da engenharia de sistemas para orientar seu desenvolvimento.
A engenharia de sistemas difere das disciplinas tradicionais na medida em que seu objeto é o sistema como um todo: ela se preocupa com as necessidades do cliente e as condições operacionais, direciona o desenvolvimento do conceito do sistema, faz a ponte entre as disciplinas de engenharia tradicionais e supera mal-entendidos entre especialistas individuais.
A engenharia de sistemas é parte integrante da gestão de projetos, pois é necessária para o planejamento e a direção dos esforços de engenharia.