Walter Gilbert (d. 21 Mart 1932, Boston), Amerikalı biyokimyacı ve fizikçi.
Paul Berg ve Frederick Sanger ile birlikte nükleik asitlerdeki baz dizilerinin belirlenmesi üzerine yaptığı çalışmalardan ötürü 1980 yılında Nobel Kimya Ödülüne layık görülmüştür.
