Vilniuse vanalinn (leedu keeles Vilniaus Senamiestis; poola keeles Stare Miasto w Wilnie) on vanalinn Leedus Vilniuses Nerise jõe vasakul kaldal; ühtlasi vanim Vilniuse osa. 1994 kanti vanalinn UNESCO maailmapärandi nimistusse. Vanalinna pindala on 3,59 km². Vanalinn on jaotatud 70 üksuseks (kvartaliks). Vanalinnas on 70 tänavat.