Het somatisch zenuwstelsel (Oudgrieks: σῶμα soma, nl:lichaam), ook wel genoemd het animale zenuwstelsel, het cerebrospinale zenuwstelsel of het willekeurige zenuwstelsel van gewervelden controleert de interacties met de buitenwereld. Het zenuwstelsel bestaat uit een centraal zenuwstelsel (hersenen en ruggenmerg) en een somatisch deel dat tot het perifere zenuwstelsel behoort (de zenuwen van hoofd, romp en ledematen).
Het somatisch zenuwstelsel dient voor bewuste waarneming, willekeurige bewegingen en verwerking van opgenomen informatie (integratie). Hier zijn zintuigen en skeletspieren bij betrokken. Door het somatische zenuwstelsel worden houding en beweging van het lichaam geregeld.
De sensorische neuronen brengen boodschappen over vanuit de waarnemingsorganen (ogen, oren, neus, huid, enz.); de motorische neuronen activeren de skeletspieren (de spieren, die met pezen aan de botten vastzitten): bijvoorbeeld de halsspier om het hoofd te draaien. Mensen kunnen bewust controle uitoefenen over dit deel van het zenuwstelsel (vandaar ook de naam willekeurig zenuwstelsel). Samen met het autonoom zenuwstelsel, ook wel genoemd het vegetatieve zenuwstelsel en het centrale zenuwstelsel vormen ze het gehele zenuwstelsel.
Dwarsgestreept spierweefsel wordt geïnnerveerd (middels activiteit geactiveerd) door het somatische zenuwstelsel. Glad spierweefsel wordt geïnnerveerd door het motorische zenuwstelsel.