Als Holzbau, auch Holzbauweise wird die Nutzung des Baustoffes Holz im Bauwesen - bei der Erstellung von Bauwerken - bezeichnet.
Oft wird der Begriff "Ingenieurholzbau" verwandt. Da jedoch alle Baukonstruktionen einer Prüfungspflicht durch Ingenieure unterliegen, ist Holzbau der zu bevorzugende Begriff
Die Bauweise kann ein Massivbau sein, wie bei Blockhaus, üblich ist allerdings der Holztafelbau. Die Verwendung des nachwachsenden Rohstoffes Holz ergibt eine relativ günstige Ökobilanz.
Der Holzbau findet auch in anderen Baubereichen Anwendung. Z.B. Holzbalkendecken im Mauerwerksbau, Holzdachstühle auf gemauerten oder Betonbauwerken, Dachbinder aus Holzfachwerken oder Holzleimbindern für Hallen und vielen andere Anwendungsgebieten.
An zahlreichen Hochschulen werden Diplomstudiengänge im Bereich Holztechnik und als Vertiefungsstudiengang im Bereich des Bauingenieurwesens angeboten. Unter anderem an folgenden Einrichtungen: