هدف اصلی در رگرسیون خطی، بررسی رابطه بین یک متغیر وابسته (هدف) و یک یا چند متغیر مستقل (پیشبین) به کمک یک خط یا صفحه مستقیم است.
در آمار و یادگیری ماشین، رگرسیون خطی (Linear Regression) یکی از پایهایترین و پرکاربردترین روشهای مدلسازی رابطه بین متغیرهاست.