De Slag bij Ollantaytambo vond plaats in januari 1537, tussen de overwinnende strijdkrachten van de Inca keizer Manco Inca en de Spaanse troepen van Hernando Pizarro, tijdens de Spaanse verovering van Peru.
In mei 1536 kwam Manco Inca, voormalig medestander van de Spanjaarden, in opstand en belegerde het Spaanse garnizoen in de stad Cuzco. De belegerden vielen daarop het hoofdkwartier van de Inca keizer aan in Ollantaytambo. Het expeditieleger onder Hernando Pizarro, 100 Spanjaarden en ongeveer 30.000 indiaanse hulptroepen, stond tegenover meer dan 30.000 krijgers van Manco Inca.
De slag vond plaats in de stad Ollantaytambo zelf of op de nabijgelegen vlakte van Macabamba. Het Inca leger wist het Spaanse leger te weerstaan vanaf de hoge terrassen en door terrein onder water te zetten en zo de Spaanse cavalerie tegen te werken. 's Nachts trokken de Spanjaarden zich terug in Cuzco. Manco Inca behaalde de overwinning. Maar er kwamen Spaanse versterkingen naar Cuzco en Manco Inca verliet Ollantaytambo en trok naar Vilcabamba, waar hij de kleine, onafhankelijke Neo Inca staat oprichtte, die tot 1572 standhield.