Pietarin synagoga (ven. Санкт-Петербу́ргская хора́льная синаго́га, Sankt-Peterburgskaja horalnaja sinagoga) on vuosina 1883–1893 rakennettu juutalainen synagoga Pietarissa Venäjällä. Sen ovat suunnitelleet arkkitehdit Ivan Šapošnikov ja Lev Bahman. Kupolin koristama rakennus edustaa eklektismin aikakaudelle ominaista uusmaurilaista tyyliä. Ympäröivä aita on pystytetty vuonna 1913.
Synagoga suljettiin vuonna 1930, mutta avattiin pian uudelleen. Sittemmin se oli avoinna koko neuvostoajan loppuun saakka. Nykyään sen yhteydessä toimii juutalaisia oppi- ja hyväntekeväisyyslaitoksia, myymälä ja košer-ravintola. Pietarin keskustan länsilaidalla sijaitsevan synagogan osoite on Lermontovin prospekti 2.
