Орло́вско-Бря́нская операция — оборонительная операция советских войск, являющаяся начальной частью Московской стратегической оборонительной операции 1941—1942 годов.
Продолжалась с 30 сентября по 23 октября 1941 года. Проводилась одновременно с Вяземской оборонительной операцией в качестве общего противодействия начавшемуся наступлению немецких войск на Москву в рамках операции «Тайфун». В ходе операции части Красной армии были окружены превосходящими силами противника, однако смогли остановить продвижение 2-й танковой группы Гудериана (с 6 октября — 2-й танковой армии) и нанесли врагу тяжёлые потери. Затем, уцелевшие части прорвали окружение и заняли оборонительные рубежи.
В результате операции наступление на Москву было задержано более чем на две недели, что позволило советским войскам перегруппироваться и подтянуть резервы, в том числе с Дальнего Востока.
Именуется также как Оборонительная операция на орловском и курском направлениях.