Mit dem Begriff Stadtökologie (bzw. der engl. Entsprechung urban ecology) wird eine Reihe verschiedener Ansätze im Spannungsfeld Stadt und Ökologie bezeichnet. die Erforschung urbaner Lebensräume mit den Ansätzen und Methoden der ökologischen Forschung. Stadtökologie bedeutet in diesem Zusammenhang die Untersuchung von Lebensräumen und Biotoptypen, die spezifisch in Städten vorkommen, speziell der städtischen spontanen Flora bzw. Vegetation und Fauna. Der Mensch und menschliche Einflüsse kommen im Zusammenhang mit den spezifischen Standortfaktoren vor, sind aber nicht selbst Gegenstand der Forschung. Anwendungen bestehen in Bezug auf Grünplanung und -gestaltung in Städten, auf Naturerfahren und Naturerlebnis sowie auf Naturschutz städtischer Lebensräume. die Erforschung von Städten als Ökosysteme, d. h. die Betrachtung ganzer Städte mit den Ansätzen und Methoden der Synökologie und Ökosystemforschung. Insbesondere, im Rahmen der Ökosystemforschung, Ermittlung der Energie- und Stoffflüsse und -bilanzen ganzer Städte. Populäres Konzept zur Veranschaulichung des Ansatzes ist ein „ökologischer Fußabdruck“ einer Stadt. Im Rahmen der Stadtplanung und -entwicklung: Das Ziel einer „ökologischen“ bzw. „nachhaltigen“ Stadt, insbesondere zur Verminderung des Flächen- und Energieverbrauchs sowie die Schaffung lebenswerter Stadtquartiere. Stadtökologie in diesem Sinne ist eine angewandte Sozialwissenschaft, die ökologisch definierte Ziele anstrebt, aber mit den Methoden und Forschungsprogrammen der Ökologie (als biologischer Teildisziplin) direkt nichts zu tun hat. Eine früher einflussreiche Forschungsrichtung innerhalb der Soziologie (die „Chicagoer Schule“), die ökologische Forschungsmethoden direkt auf die Erforschung soziologischer Phänomene in Städten angewendet hat („Sozialökologie“). Verwandte und überlappende Forschungsrichtungen sind Landschaftsökologie, Humanökologie und Zivilisationsökologie.