Segmentasi wicara (Inggris: speech segmentation) adalah proses identifikasi batas antara kata, suku kata, atau fonem pada bahasa alami lisan. Istilah ini digunakan baik bagi proses mental yang dilakukan oleh manusia, maupun proses buatan oleh pemrosesan bahasa alami. Proses yang merupakan bagian dari pengenalan wicara ini dilakukan dengan memperhitungkan konteks, tata bahasa, dan semantik. Salah satu cara segmentasi antarkata paling sederhana yang dapat diterapkan pada beberapa aksara adalah dengan menggunakan pemisah kata seperti spasi.