武三思（？—707年8月7日），并州文水县（今山西省文水县）人。唐朝外戚大臣，周朝宰相，周国公武士彟之孙，一代女皇武则天侄子。
武三思因为是武则天的侄子而获武则天起用，由右卫将军累进至兵部、礼部尚书，并监修国史。天授元年690年)，武则天称帝，大封武姓宗族为王。武三思被封为梁王，赐实封一千户。唐中宗复位后，依旧权倾朝野，飞扬跋扈。
武三思性格跋扈，又善于阿谀奉承。早在光宅元年684年)，武三思就屡劝武则天先杀掉韩王李元嘉和鲁王李灵夔等。垂拱四年688年)，武三思以韩王、鲁王等和起兵反武的越王李贞、琅邪王李冲等通谋，均赐死，并尽杀其党羽，为武则天称帝扫清道路。
神龙三年（707年），谋废太子李重俊，酿成景龙政变，死于乱军之中，追赠太尉，谥号为宣。唐睿宗李旦复位后，废除谥号，开棺戮尸，毁掉坟墓。