การจำลองตัวเองของดีเอ็นเอ หรือ ดีเอ็นเอ เรพลิเคชั่น (DNA replication, DNA duplication) คือกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับทางชีววิทยาซึ่งเกิดขึ้นได้ในสิ่งที่มีชีวิตทุกชนิดเพื่อทำการจำลองดีเอ็นเอ(DNA)ของตนเองให้มีจำนวนเป็น 2 เท่าของดีเอ็นเอ (DNA)เดิมที่มีอยู่ หรือ เป็นการสร้างดีเอ็นเอ(DNA)ขึ้นมาอีกสายหนึ่ง

โดยที่กระบวนการนี้เกิดขึ้นภายในนิวเคลียส และเกิดขึ้นในช่วง S ของระยะอินเตอร์เฟส(interphase)ทำให้เห็นเส้นใยโครมาทิน(chromatin)ปรากฏเป็นเส้นคู่โดยแต่ละเส้นถูกเรียกว่าโครมาทิด (chromatid) ทั้ง 2 เส้นนี้จะติดกันตรงที่บริเวณเซนโทรเมียร์(Centromere) การจำลองตัวเองของดีเอ็นเอ (DNA replication)จะสามารถพบได้ทั้งการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส(mitosis)และการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส(meiosis) การจำลองตัวเองของดีเอ็นเอ (DNA replication)นี้เซลล์จะต้องใช้เอนไซม์ สารต่างๆ และพลังงานเป็นจำนวนมาก