Der Ökologische Weinbau (auch Biologischer Weinbau oder Biologisch-organischer Weinbau) ist eine Form des Weinbaus, der den Schutz des Ökosystems bei der Herstellung von Wein besonders stark berücksichtigt. Wesentliche Ziele sind die Erhaltung und Steigerung der natürlichen Bodenfruchtbarkeit durch geeignete Kulturmaßnahmen und die Unterlassung aller Maßnahmen, wie die Anwendung chemisch-synthetisierter Dünger, die diesem Ziel widersprechen. Auf den Einsatz von Herbiziden, chemisch-synthetischen Insektiziden und organischen Fungiziden wird verzichtet, lediglich die Bordeaux-Brühe zur Bekämpfung des Mehltaues ist zulässig. Die Verwendung genmanipulierter Pflanzen (Reben, Begrünungspflanzen) wird abgelehnt. Ziel ist auch die Förderung und Mehrung der Artenvielfalt der Pflanzen- und Tierwelt im Ökosystem Weinberg. Entwickelt wurden die Konzepte des ökologischen Weinbaus in den 1960er Jahren. Seit 1985 gibt es auf nationaler Ebene Richtlinien. 1991 kam dann die EG-Öko-Verordnung 2092/91 dazu, die die Kontrollen festlegt. Zertifizierungen werden von den Öko-Kontrollstellen durchführt. Eine verwandte Weinbaumethode ist der bio-dynamische Weinbau.
Es gibt insgesamt neun Vereinigungen in Mitteleuropa, die sich neben allgemeiner ökologischer Landwirtschaft den ökologischen Weinbau und verwandte Anbaumethoden zum Ziel gesetzt haben: u.a. Bioveritas, Bioland, Bio Ernte Austria, Naturland, Demeter.