タンパク質分解（タンパクしつぶんかい、Proteolysis）は、プロテアーゼ（タンパク質分解酵素）によって行われるタンパク質の分解（消化）である[1]。
タンパク質分解は以下のいくつかの操作に用いられる。
毒蛇の毒もまたタンパク質分解が使われている。この毒は、毒蛇の体外に出ることによって消化液に変化する。タンパク質分解毒は広範囲にわたる毒性作用を引き起こす[2]。