Religion og trossamfund i Holbæk Kommune, 77,5 % af Holbæk Kommunes befolkning er medlemmer af folkekirken, hvilket ligger pænt over landsgennemsnittet på 73,8 % (2021). Sognene indgår alle i Holbæk Provsti, som har tilpasset sig løbende kommunalreformer og før 1970 hed Merløse-Tuse Herreders Provsti. Der er tale om et landligt provsti med 24 menighedsråd i 25 sogne, hvoraf en del er organiseret i ni flersogns pastorater; den lokale forankring er således fortsat stærk. Provstiet er også præget af lokale centre (især Jyderup og Tølløse) med mange pendlere til opland, Roskilde og Storkøbenhavn. Det afspejler sig i det høje antal præster på 35 i provstiet.
Indre Mission har været til stede i de fleste sogne i provstiet. Vækkelser kom til Orø med Jens Larsen, kendt som smeden fra Værløse, i 1850’erne. Fra 1860’erne begyndte Indre Mission sin virksomhed i Nørre Jernløse med missionæren Peder Larsen, bosat i Kirke Eskilstrup. I 1890’erne blev der i Mørkøv etableret en vækkelse, som fik missionshus i 1903. Der var konkurrence, for Luthersk Missionsforening overtog i 1916 Indre Missions hus i Tvede. Allerede i 1869 var denne bevægelses hovedskikkelse, Christian Møller, begyndt at holde møder i Holbæk, hvilket afstedkom religiøs splittelse blandt de vakte. Det passede ikke Indre Missions formand, Vilhelm Beck, der til den lokale præst betegnede Holbæk som »den forkvaklede By«. Beck indviede i 1897 missionshuset Bethesda i Holbæk med tilbygget tårn, næsten som en kirke.
Holbæk etablerede sig hurtigt som en by med forskellige trossamfund, såsom metodisterne med kirke fra 1908 (i dag dog nedlagt), baptisterne med kapel fra 1892 (siden Kløvermarkskirken) og Frelsens Hærs bygning fra 1894. Kirkens Korshær i Holbæk, stiftet i 1925, er den første provinsafdeling af korshæren. I nyere tid har Holbæk Frikirke, som er en del af Apostolsk Kirke i Danmark, etableret sig.
Det grundtvigske liv i provstiet udfoldede sig især i Holbæk, Tølløse og Sønder Jernløse. I Holbæk stiftedes Højskoleforeningen for Holbæk og Omegn i 1896. Siden 1916 har Tølløse haft grundtvigske præster, bl.a. Roskildes senere biskop Gudmund Schiøler 1953‑69. Tølløse Kost- og Realskole (TMR), som blev oprettet i 1895, og som i dag både er privatskolen Sejergaardsskolen og Sejergaardens Musikefterskole, lå oprindelig på den grundtvigske linje.
Tølløse Sogn har afspejlet Holbækegnens religiøse mangfoldighed, for det var delt mellem tre grupper: Indre Mission, grundtvigianisme og baptisme. Siden 1928 har baptisterne haft et af deres væsentligste centre her med statsanerkendt højskole, præsteskole samt Tølløse Privat- og Efterskole. En særlig betydning fik den radikale grundtvigske præst Morten Pontoppidan, som havde stor betydning på Midtsjælland, og som i perioden 1894‑98 var sognepræst i Hagested-Gislinge. Han ønskede, at kirken var for alle, og følte sig især tiltrukket af arbejdet med konfirmanderne og kontakten til deres forældre.
I Holbæk findes der to moskéer: Somalisk Dansk Forening i Holbæk og Omegn samt Holbæk Camii/Suleymaniye Moske/Tyrkisk-islamisk Kultur og Undervisningscenter, der er en del af Diyanet, Dansk Tyrkisk Islamisk Stiftelse. Sidstnævnte er det største muslimske trossamfund i Danmark, og stiftelsen blev anerkendt som trossamfund i 2006.
