Sergei Pavlovitš Djagilev (; 31. maaliskuuta (J: 19. maaliskuuta) 1872 Selištši, Venäjän keisarikunta – 19. elokuuta 1929 Venetsia, Italia) oli venäläinen taidekriitikko, baletti-impressaario, lähinnä Euroopassa toimineen Venäläisen baletin, Ballets russes, perustaja ja Mir iskusstvan johtohahmo. Hänen balettiryhmästään nousi useita merkittäviä tanssijoita ja koreografeja. Vaikka Djagilev ei ollut balettitanssija eikä koreografi, hänen vaikutuksensa baletin 1900-luvun kehitykselle on merkittävä.