周防国分寺（すおうこくぶんじ）は、山口県防府市にある仏教寺院で、高野山真言宗の別格本山である。山号は浄瑠璃山。本尊は薬師如来。
天平13年（741年）の聖武天皇の詔により各国に建立が命じられた国分寺のうち、周防国の国分寺である。建立の時期は不明だが、西国26ヵ寺が建立されていることに触れている続日本紀に周防国分寺の名前が出てくることから、天平勝宝8歳（756年）までには完成していたと考えられる。
応永24年（1417年）に焼失するが、28年（1421年）に大内盛見により金堂（本堂）が再建される。
その後、周防国を治めた毛利氏の保護を受け、金堂や仁王門の修築が行われる。現在の金堂は、安永8年（1779年）に毛利重就によって再建されたもので、旧周防国分寺の金堂跡に位置している。
昭和32年（1957年）、境内地が「周防国分寺旧境内」として国の史跡に指定される。創建当初の境内に、現在もそのままの規模や配置で寺域が残っているのは珍しい例とされる。
平成9年（1997年）から8年かけて金堂の修理（平成大修理）が行われた。