Walcowanie na zimno to proces polegający na odkształceniu metalu przez walce w temperaturze niższej od temperatury rekrystalizacji. Ponieważ metal znajduje się w temperaturze pokojowej, jest mniej plastyczny niż metal powyżej temperatury rekrystalizacji. Sprawia to, że walcowanie na zimno jest bardziej pracochłonnym i kosztownym procesem niż walcowanie na gorąco.
Proces zwiększa granicę plastyczności i twardość metalu, co odbywa się poprzez wprowadzenie defektów do struktury krystalicznej metalu, tworząc umocnioną mikrostrukturę, która zapobiega dalszemu poślizgowi.
Walcowanie na zimno może również zmniejszyć rozmiar ziarna materiału, powodując umocnienie Hall-Petch.