Segmentacja pamięci – jedna z metod ochrony pamięci, używana przy wielozadaniowości. Każdy proces otrzymuje swój własny obszar pamięci, realizowany poprzez rejestry segmentowe.
Segmentacja pamięci polega na podzieleniu przez procesor pamięci fizycznej na fragmenty o określonym początku, rozmiarze, atrybutach i identyfikatorze. System tworzy takie segmenty na żądanie aplikacji, przekazując jej jedynie identyfikatory nie pozwalające na odczytanie parametrów segmentów. Programy odwołują się zatem do kolejnych komórek pamięci w ramach należących do nich segmentów, nie wiedząc nic o tym, w jakie miejsca pamięci fizycznej trafiają odwołania do nich. Procesy nie mają też prawa „widzieć” segmentów należących do innych programów – w czasie przekazywania kontroli procesowi system musi zablokować definicje segmentów należących do pozostałych procesów, przy każdym przełączeniu blokując segmenty wyłączanego programu i na nowo uaktywniając segmenty programu aktywowanego.
Segmenty mają swoje zalety. Największą jest prostota relokacji kodu i danych;