Dmitri Aleksejevitš Miljutin (ven. Дми́трий Алексе́евич Милю́тин; 10. heinäkuuta (J: 28. kesäkuuta) 1816 Moskova – 7. helmikuuta (J: 25. tammikuuta) 1912 Simeiz, Krim)[1] oli venäläinen kreivi, sotilas ja poliitikko, joka toimi Venäjän keisarikunnan sotaministerinä vuosina 1861–1881. Hänen johdollaan toteutettiin monia merkittäviä armeijan uudistuksia, kuten asevelvollisuuden käyttöönotto.
Dmitri Miljutinin veli oli merkittävä valtiomies Nikolai Miljutin.[2]