セシリア・ペイン-ガポシュキン（Cecilia Payne-Gaposchkin、1900- 1979）は、イギリス出身のアメリカの天文学者。
イギリス、バッキンガムシャー出身で、セントポールズ女子校からケンブリッジ大学へ進学したが、当時のイギリスでは女性が研究を続けるのは難しかったため、アメリカのシャプレーを頼ってハーバード大学天文台に移り、ハーバード大学の学位論文で、分光観測から恒星大気の主成分が水素とヘリウムであることを明らかにした。しかし、アメリカでもなかなか認められず、1956年にようやく女性で初めてハーバード大学天文学部の教授となり、数ヶ月後には学部長になった。1967年ハーバード大学名誉教授、1976年には女性で初めてアメリカ天文学会からヘンリー・ノリス・ラッセル講師職が与えられた。夫はドイツ滞在中に知り合ったロシア人天文学者セルゲイ・ガポシュキン（S. Gaposchkin）。