Als Sensomotorik (auch Sensumotorik) bezeichnet man das Zusammenspiel von sensorischen und motorischen Leistungen.

Damit ist die unmittelbare Steuerung und Kontrolle der Bewegungen von Lebewesen aufgrund von Sinnesrückmeldungen gemeint.
Wahrnehmung des Reizes durch ein Sinnesorgan und motorisches Verhalten stehen in direktem Zusammenhang, diese Prozesse verlaufen parallel, wie z. B. zwischen Auge, Ohr und der gezielten Steuerung von Arm-, Fußbewegungen beim Autofahren. Sensomotorik ist das Zusammenspiel der Sinnessysteme mit den motorischen Systemen.

Die Zusammenhänge von Hirn- und Nervenaktivität, sowie Bewegungsabläufen werden in Disziplinen wie der Neurowissenschaft, aber auch in der Sportwissenschaft untersucht. Der Wiederaufbau von gestörten sensomotorischen Funktionen ist beispielsweise Gegenstand der Ergotherapie und der Physiotherapie. Das Konzept der Sensomotorik dient gleichermaßen der Bewegungsschulung und -verbesserung. Es ist ein natürlicher Vorgang, der in der Prävention und Therapie genutzt werden kann, um Bewegungen und Bewegungsmuster qualitativ besser durchzuführen.