Le cortex somatosensoriel est la région du lobe pariétal qui enregistre et traite les informations tactiles, thermiques, douloureuses et proprioceptives. Il se situe sur le gyrus postcentral, immédiatement derrière le sillon central.

Cette zone contient une représentation systématique du corps, l'homoncule sensoriel, où la taille de chaque région reflète la densité des récepteurs plutôt que la taille physique de la partie du corps. Les lèvres, la langue et les doigts occupent des territoires disproportionnés. L'information provient du thalamus après avoir remonté la moelle épinière et le tronc cérébral. Les aires corticales adjacentes traitent ensuite les caractéristiques des stimuli tactiles et les intègrent aux informations motrices et spatiales.

Une lésion du cortex somatosensoriel peut entraîner un engourdissement, une altération de la localisation tactile ou des difficultés à reconnaître les objets au toucher. La plasticité cérébrale permet à la carte neuronale de se réorganiser après une lésion ou après des modifications prolongées de l'expérience sensorielle, comme la représentation étendue des doigts d'un musicien.

Chaque sensation tactile, chaque douleur, chaque perception de la position des membres est d'abord enregistrée dans le cortex somatosensoriel.