数学谜题是趣味数学的一部分。和多人电子游戏相同，其拥有特定的规则，但通常不限于两个玩家之间的竞争。通常为了解决这种智力游戏，会用到部分数学逻辑。如逻辑益智游戏便是一种常见的数学难题。

举例来说，康威生命游戏和分形也可以被认为是数学谜题，即使求解器只在一开始时产生作用。在设置这些条件之后，谜题的规则将影响此局游戏未来所有的更改和移动。许多谜题因为曾在马丁·加德纳的“数学游戏”专栏中被讨论过而众所周知。数学难题有时用于激励小学学生对于数学问题的解决技巧。

以下类别并非必定独立存在，有可能与其他类别有所相交。

纽结理论和拓扑学的领域，尤其是他们非直观的结论，往往被视为休闲数学的一部分。