Un modelo determinista es un modelo matemático donde las mismas entradas o condiciones iniciales producirán invariablemente las mismas salidas o resultados, no contemplándose la existencia de azar, o incertidumbre en el proceso modelado mediante dicho modelo.
Está estrechamente relacionado con la creación de entornos a través de simuladores para el estudio de situaciones hipotéticas, o para crear sistemas de gestión que permitan disminuir la propagación de errores.
Los modelos deterministas sólo pueden ser adecuados para sistemas deterministas no caóticos; para sistemas azarosos (no-determinista) y caóticos (determinista impredecible a largo plazo) los modelos deterministas no pueden predecir adecuadamente la mayor parte de sus características.
La inclusión de mayor complejidad en las relaciones con una cantidad mayor de variables y elementos ajenos al modelo determinista hará posible que este se aproxime a un modelo probabilístico o de enfoque estocástico.