Als Holzbau wird der Bereich des Bauwesen, der den Baustoff Holz nutzt, bzw. auch das in Holzbauweise errichtete Bauwerk selbst, bezeichnet. Neben Vollholz werden auch Holzwerkstoffe eingesetzt.
Der Holzbau ist dabei ein altes und eigenständiges Fachgebiet, das sich mit seinen spezifischen Techniken und Werkstoffen von anderen Bereichen des Bauwesens, wie beispielsweise dem Mauerwerksbau, dem Stahlbetonbau oder dem Stahlbau, abgrenzt. Unterschieden wird zwischen dem über Jahrhunderte überlieferten zimmermannsmäßigen Holzbau und dem seit Ende des 19. Jahrhunderts entwickelten Ingenieurholzbau.
Der Holzbau wird häufig in Kombination mit anderen Bautechniken angewendet. Es gibt beispielsweise Holzbalkendecken im Mauerwerksbau, Holzdachstühle auf Bauten aus Mauerwerk oder Beton, Dachbinder aus Holzfachwerken oder Holzleimbinder für Hallen und viele andere Anwendungsgebiete.
In den letzten Jahren werden immer mehr Holzfertighäuser gebaut. Diese Art von Holzhäusern ist oft sehr energieeffizient und bei Bau kostengünstiger. Die häufigste Bauweise, die im Holzfertigbau angewendet wird ist die Holztafelbauweise.
