Geriye dönük koşullandırma (retroaktif koşullandırma), bir olayın veya deneyin sonuçlarının, bu olaydan önceki bir uyarıcı veya koşullandırma ile ilişkilendirilmesi sürecidir. Bu tür koşullandırma, olayların neden-sonuç ilişkilerinin geriye doğru kurulduğu bir tür öğrenme veya koşullandırma biçimidir.
Örneğin, bir kişi bir köpeğe karşı önceden nötr bir tepki gösteriyorsa (korkmuyor veya heyecanlanmıyorsa) ve sonra bir köpekle olumsuz bir deneyim yaşadıktan sonra (örneğin, köpek tarafından ısırıldıysa), bu kişi artık tüm köpeklere karşı korku veya endişe hissedebilir. Bu durum, geriye dönük koşullandırmanın bir örneğidir. Köpeklerle ilgili olumsuz deneyim, kişinin önceden nötr bir uyarıcıya (köpeklere karşı) karşı olumsuz bir tepki geliştirmesine yol açmıştır.
Geriye dönük koşullandırma, insanların geçmiş deneyimleri ve yaşadıkları olayların sonuçları hakkında öğrenme ve uyumsal davranışlar geliştirmelerine yardımcı olabilir. Ancak, bu tür koşullandırma bazen yanlış anlamalara veya yanlış sonuçlara yol açabilir, bu nedenle dikkatli bir şekilde ele alınmalıdır.