Математическая статистика делится на следующие разделы по типу решаемых задач: 5

1. Описание данных. 5 Совокупность эмпирических методов, используемых для визуализации и интерпретации данных (расчёт выборочных характеристик, таблицы, диаграммы, графики и т. д.). 1
2. Оценка. 5 Оценка параметров и функций от них, представляющих важные характеристики распределений (например, математическое ожидание, медиана, стандартное отклонение, квантили и др.). 2
3. Проверка гипотез. 5 Общая теория проверки гипотез и большое число методов, посвящённых проверке конкретных гипотез. 1

По виду обрабатываемых статистических данных математическая статистика делится на четыре направления: 5

1. Одномерная статистика (статистика случайных величин). 5 Результат наблюдения описывается действительным числом. 5
2. Многомерный статистический анализ. 5 Результат наблюдения над объектом описывается несколькими числами (вектором). 5
3. Статистика случайных процессов и временных рядов. 5 Результат наблюдения — функция. 5
4. Статистика объектов нечисловой природы. 5 Результат наблюдения имеет нечисловую природу, например, является множеством (геометрической фигурой), упорядочением или получен в результате измерения по качественному признаку. 5