武田胜赖（1546年-1582年4月3日），原名诹访四郎胜赖，为日本战国时代武田氏的家督。武田胜赖为武田信玄与其侧室诹访御料人（湖衣姬）所生，为武田信玄的四男。
早年被武田信玄过继到诹访家，而成为诹访家家督。武田信玄死后以“阵代”之身份掌控武田氏。武田胜赖不断地扩大领土，也因此与稳重的老臣不断有所冲突。武田胜赖也一直有上京都一争天下人的野心，首先于天正二年（1574年）攻下织田氏的明智城，并且于天正三年（1575年）攻击织田信长的盟友德川家康；但是在长篠之战中，织田信长的军队巧妙利用新武器火绳枪，而打败武田胜赖。武田家的军队死伤达七千人，受到极大的打击。经过长篠之战后，武田家急速衰弱，虽然最后与上杉氏以及北条氏结成同盟，于天正九年（1581年）再度进攻德川氏，但是其中不少老臣最后也叛离了武田胜赖。而武田胜赖以筑新府城为名向领地内新征赋税，导致武田家的大将木曾义昌也叛离武田胜赖。
武田胜赖为讨伐木曾义昌而再度举兵，但是这时连穴山信君也投靠德川家；最后武田胜赖由于小山田信茂的背叛，天正十年（1582年）与嫡男武田信胜等人于天目山自杀身亡，得年37岁，武田家也到此灭亡。

武田胜赖是日本光荣株式会社旗下游戏《战国无双》系列中登场的虚拟人物，初次登场于《战国无双：真田丸》。是武田信玄第四子。