Jako Cauchyho úloha se označuje problém nalezení řešení pro diferenciální rovnici při daných počátečních podmínkách. Přesněji:
Nechť je obyčejná diferenciální rovnice n-tého řádu v normálním tvaru. Dále nechť je jistý, pevně zadaný, bod definičního oboru zobrazení F, tj. . Nakonec mějme v tomto bodě zadány počáteční podmínky
Úloha nalezení řešení pro výše uvedenou diferenciální rovnici a zadané počáteční podmínky se nazývá Cauchyho úloha.
Pojmenována je po francouzském matematikovi A. L. Cauchym.