信天翁科（学名：Diomedeidae）是鸟纲鹱形目中的一个科，这一科的鸟被笼统的称为信天翁。它们是一种栖息于海边的鸟类，亦是世界上最大的海洋鸟类。
大多数信天翁科的鸟生活在南半球深海区域的范围内，少数生活在北太平洋和赤道地带。人们通常在大洋航行时，在海上或石礁岛屿等地方才可看到信天翁。
信天翁科的鸟都比较大，拥有窄长的翅膀，它们的嘴比较长和有力，上喙末端形成一个向下的钩。成鸟一般身长达1米多，双翅展开可达余3-4米，体重达8至9公斤，雄性信天翁一般比雌性体型大。
信天翁科的鸟可以在海上长时间飞行，它们可以非常有效地利用空气动力的原理在海面上滑翔，有时数小时不必扇一下翅膀。当信天翁能够掌握海面的气流，便可以恣意在空中高速翻飞达2000—3000米，在1小时内可以横越113公里的海面。据记载，一只信天翁可以在12天内飞行达5000公里的旅程。信天翁科的鸟一般只在育幼时上岸，它们甚至可以在海面上睡觉。
在南极洲附近，它们最主要的食物是那里的鱼、墨鱼和虾。它们也以船丢弃的废物为食，因此它们有时跟船飞行。
信天翁科的鸟在繁殖期会上岸登岛，筑巢产卵，这时碰到人它们也不逃避。信天翁性成熟较晚，到5—8岁时才开始繁殖。雌鸟产一到两颗蛋。信天翁是一夫一妻制，并轮流负责将蛋孵化，孵化期可达60天之久。初期幼鸟从父母口中得到已消化了的脂肪及半消化了的食物。这时，父母需要反刍体内食物。
信天翁科的鸟可以活40—60年。
按世界自然保护联盟的估计所有信天翁科的鸟都受到灭绝的威胁。受胁的原因主要是由于赖以繁殖的海岛受到人为的开发和破坏，原因有：
本科属于鹱形目，与其它南极鸟类的关系如下：
鹱科 Procellariidae
鹈燕科 Pelecanoididae
海燕科 Hydrobatidae
南海燕科 Oceanitidae
信天翁科 Diomedeidae
企鹅科 Spheniscidae
信天翁科大致可分为4个属：
在高尔夫球运动中，当球手打出低于标准杆数三杆时，会被称为信天翁。
