งานศึกษาตามยาว หรือ วิธีศึกษาระยะยาว (อังกฤษ: longitudinal study) เป็นการศึกษาวิจัยโดยสหสัมพันธ์ที่สังเกตวัดค่าตัวแปรเดียวกัน ๆ เป็นระยะเวลายาว บ่อยครั้งเป็นทศวรรษ ๆ เป็นการศึกษาแบบสังเกตประเภทหนึ่ง มักใช้ในสาขาจิตวิทยาเพื่อศึกษาพัฒนาการต่าง ๆ ตลอดชั่วชีวิต และในสาขาสังคมศาสตร์เพื่อศึกษาเหตุการณ์ต่าง ๆ ทั้งชีวิตหรือหลายชั่วชีวิต เป็นการศึกษาที่ไม่เหมือนกับการศึกษาตามขวาง (cross-sectional study) เพราะการศึกษาตามขวางเปรียบเทียบลักษณะเดียวกันของบุคคลต่าง ๆ แต่การศึกษาตามยาวติดตามบุคคลเดียวกัน ดังนั้น ค่าต่าง ๆ ที่พบในบุคคลเหล่านั้น มีโอกาสน้อยกว่าที่จะเป็นความแตกต่างทางวัฒนธรรมระหว่างชั่วคน การศึกษาตามยาวจึงสามารถแสดงความเปลี่ยนแปลงที่แม่นยำกว่า และจึงมีการประยุกต์ใช้ในการศึกษาสาขาต่าง ๆ ในการแพทย์ การศึกษาแบบนี้ใช้เพื่อค้นหาตัวทำนาย (predictor) ของโรค ส่วนในการโฆษณา ใช้เพื่อตรวจความเปลี่ยนแปลงทางทัศนคติและพฤติกรรมของผู้ชมโฆษณา
เนื่องจากการศึกษาแบบนี้เป็นแบบสังเกต คือสังเกตดูสภาพความจริงโดยที่ไม่เข้าไปจัดการ จึงมีการอ้างว่า มีกำลังที่จะตรวจจับความเป็นเหตุผลน้อยกว่าการศึกษาเชิงทดลอง แต่เพราะว่า เป็นการสังเกตลักษณะในระดับบุคคลอย่างซ้ำ ๆ กัน จึงมีกำลังกว่าการศึกษาตามขวาง (cross-sectional study) เพราะสามารถแยกออกซึ่งความแตกต่างระหว่างบุคคลที่ไม่ได้ขึ้นกับเวลา และสามารถติดตามเหตุการณ์ตามลำดับเวลา ข้อเสียของการศึกษาตามยาวก็คือใช้เวลามากและมีค่าใช้จ่ายสูง ดังนั้น จึงไม่ค่อยสะดวกที่จะทำ
การศึกษาแบบนี้ช่วยให้นักสังคมศาสตร์แยกแยะระหว่างปรากฏการณ์ระยะสั้นกับปรากฏการณ์ระยะยาว เช่นความยากจน คือ ถ้าอัตราความยากจนอยู่ที่ 10% ที่เวลาหนึ่ง ก็อาจจะหมายความว่า มีประชากร 10% พวกเดียวกันที่เป็นคนยากจนตลอด หรือว่า ในประชากรทั้งหมด ณ เวลาหนึ่ง จะมีประชากร 10% ที่เป็นคนยากจน ซึ่งไม่สามารถจะแยกแยะได้โดยใช้การศึกษาตามขวางซึ่งวัดค่าต่าง ๆ เพียงครั้งเดียว
ประเภทต่าง ๆ ของการศึกษาตามยาวรวมทั้งงานศึกษาตามรุ่น (cohort study) และ panel study งานแบบแรกสุ่มตัวอย่างจากคนในรุ่น ซึ่งกำหนดเป็นกลุ่มบุคคลที่ประสบเหตุการณ์อย่างหนึ่ง (ปกติคือการเกิด) ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง แล้วติดตามศึกษาเป็นระยะ ๆ ส่วนงานแบบที่สองสุ่มตัวอย่างตามขวาง คือจากทั้งกลุ่มประชากร แล้วสำรวจข้อมูลต่าง ๆ เป็นระยะ ๆ
ส่วนการศึกษาย้อนหลัง (retrospective study) เป็นการศึกษาตามยาวที่ตรวจข้อมูลย้อนหลัง ยกตัวอย่างเช่น อาจจะตรวจดูบันทึกทางการแพทย์ของปีที่แล้วเพื่อตรวจหาแนวโน้ม
