Versiointitiedostojärjestelmä on suuremman tiedostojärjestelmän tietokoneohjelmistokomponentti, joka säilyttää tiedostot niiden muuttuessa, jotta tiedosto voidaan tarkastella tai palauttaa aiempaan tilaan. Versiointitiedostojärjestelmässä minkä tahansa luodun tiedoston kaikki muutokset tallennetaan jonnekin tiedostojärjestelmään, jotta tiedostotiedot voidaan rekonstruoida edustamaan niiden tarkkaa tilaa milloin tahansa sen luomisesta lähtien. Vaikka versioinnin käytön lopputulos tiedostojärjestelmässä on samanlainen kuin varmuuskopion luominen tiedostojärjestelmässä, sitä ei pidetä samana, koska tiedostojen eri versiot on tallennettu samaan tiedostojärjestelmään, yleensä samaan taltioon versiona. Versiotiedostojärjestelmän toteuttamiseen käytetyt mekanismit voivat vaihdella suuresti, mutta ne sisältävät yleensä joko koko tiedoston tallentamisen määräajoin version luomiseksi tai lokin ylläpitämisen jokaiselle tiedostolle, johon vain muutokset tallennetaan, jotta tiedosto voidaan rekonstruoida tarvittu. Yksi versiotiedostojärjestelmän eduista, kun sitä käytetään kehitys- tai yhteistyöympäristössä, on se, että muutoksia voidaan sekä seurata että kumota kokonaan.
Versiotiedostojärjestelmän toteutus voi vaihdella suuresti. Jotkut tiedostojärjestelmät toteuttavat versioinnin omissa puitteissaan, mutta useammin versiot lisätään erikseen, jolloin luodaan ns. Pinottava versiotiedostojärjestelmä, jossa versiointikyvyt toimivat toisen tyyppisen tiedostojärjestelmän päällä. Tiedostojärjestelmä ajoittain asentaa erillisen loogisen levyn versiotietojen tallentamiseen, kun taas toisinaan tiedot kirjoitetaan tiedostoihin, jotka on tallennettu samaan loogiseen taltioon kuin todelliset datatiedostot.
Järjestelmätasolla versiotiedostojärjestelmä voi käyttää useita tapoja tallentaa versiotietoja. Yksinkertainen menetelmä tunnetaan kopio kirjoituksella, jossa versiointijärjestelmä kaappaa järjestelmätiedostojen kirjoitustapahtumat ja luo kopion tiedostosta säilyttääkseen edellisen version. Tämä on tehokasta, mutta voi käyttää paljon tallennustilaa ajan myötä.
Toinen tapa toteuttaa versiointi tiedostojärjestelmässä on seurata tiedoston muutoksia vain tallentamalla muutokset. Tämä menetelmä luo olennaisesti lokin, joka näyttää vain mitä tietoja on lisätty, muutettu tai poistettu tiedostosta. Vain muutosten tallentaminen voi olla erittäin tehokasta tallennustilan näkökulmasta, mutta vaatii prosessointitehoa tiedoston kokoamiseksi uudelleen käymällä periaatteessa läpi kaikki muutokset, jotka on tehty käyttäjän pyytämän tilannekuvan saavuttamiseksi.
Versiotiedostojärjestelmä on erityisen hyödyllinen yhteistyökehitysympäristössä. Ohjelmistokehityksessä se voi olla arvokas tapa poistaa tai peruuttaa muutokset, kun päivityksen jälkeen ilmenee ongelmia. Muut yhteistyöympäristöt voivat sallia useiden käyttäjien muokata asiakirjoja, joten versiointi voi mahdollistaa asiakirjan osittaisen palauttamisen, jos useita muutoksia on poistettava. Verkonhallinnassa versiointi auttaa vähentämään haittaohjelmien tai hakkereiden pitkäaikaisia vahinkoja, jotka saattavat yrittää salaisesti ilkivaltaa.