De neocortex (Grieks: νέος, néos=nieuw, Latijn: cortex=schors) is een deel van de hersenen dat bij zoogdieren voorkomt. Het bestaat uit de bovenste laag (2-4 mm dik) van de twee hersenhelften. De neocortex maakt deel uit van de cortex cerebri en is betrokken bij de hogere functies, zoals zintuigelijke waarneming, bewuste bewegingen en (bij mensen) redeneren, abstract denken en taal. De grijze stof bestaat uit cellichamen van neuronen en gliacellen, de witte stof uit zenuwuitlopers of axonen die met een myelinelaag zijn bedekt.
Evolutionair gezien is de neocortex, overeenkomstig zijn naam, het nieuwste deel van de cortex cerebri en wordt daarom ook wel het mensenbrein genoemd, bovenop het eerder ontstane zoogdierenbrein (in lymbisch systeem) en reptielenbrein (in hersenstam).