パルミラ帝国 (ラテン語: Imperium Palmyrenum)は、3世紀の危機の時代のローマ帝国から一時期分離独立した帝国である。 国名は首都にして最大都市のパルミラに由来しており、最大領域はシリア属州、、アラビア・ペトラエア属州、アエギュプトゥス、小アジアの大部分にまで及んだ。