Utfallsrymd är inom sannolikhetsläran den mängd av alla möjliga utfall som kan inträffa i ett slumpmässigt experiment. Varje enskilt utfall är ett element i denna mängd. Till exempel, vid kast med en vanlig tärning, utgör utfallet {1, 2, 3, 4, 5, 6} utfallet. Det är en fundamental begrepp för att i relevanta situationer.