La battaglia di Ollantaytambo si svolse nel gennaio del 1537 tra le forze dell'imperatore Inca Manco II ed una spedizione spagnola guidata da Hernando Pizarro, nel corso della conquista dell'impero Inca. Nonostante fosse stato in passato alleato degli spagnoli, Manco II si ribellò nel maggio 1536 portando un assedio ad una guarnigione spagnola stanziata a Cuzco. Alla fine dell'assedio fu organizzata una spedizione contro il quartier generale dell'imperatore, nella città di Ollantaytambo. La spedizione era comandata da Hernando Pizarro, ed era composta da 100 spagnoli e da circa 30 000 ausiliari indigeni, opposti ai circa 30 000 uomini dell'esercito Inca.
L'esatto luogo della battaglia è controverso; secondo John Hemming si svolse all'interno della città, mentre Jean-Pierre Protzen sostiene che la vicina pianura di Mascabamba fosse un luogo più simile alla descrizione della battaglia di cui disponiamo. In ogni caso l'esercito Inca riuscì a bloccare gli spagnoli dall'alto di terrazze inondando il terreno per bloccare la cavalleria. Incapaci di avanzare e duramente pressati, gli spagnoli si ritirarono durante la notte a Cuzco. Nonostante questa vittoria, l'arrivo di rinforzi per gli spagnoli obbligò Manco II ad abbandonare Ollantaytambo, trovando rifugio nella regione boscosa di Vilcabamba, dove sopravvisse uno stato Inca indipendente fino al 1572.