Primo Levi, (født 31. juli 1919 i Torino, Italien – død 11. april 1987 i Torino), italiensk-jødisk forfatter og kemiker, kendt for sin tilbageholdende og bevægende selvbiografiske beretning om og overvejelser om at overleve i de nazistiske koncentrationslejre.
Levi voksede op i det lille jødiske samfund i Torino, studerede ved universitetet i Torino og dimitterede summa cum laude i kemi i 1941. To år senere sluttede han sig til venner i Norditalien i et forsøg på at få kontakt med en modstandsbevægelse, men han blev taget til fange og sendt til Auschwitz. Under opholdet der arbejdede Levi som slavearbejder på en fabrik for syntetisk gummi fra I.G. Farbenindustrie. Efter sovjetternes befrielse af Auschwitz i 1945 vendte Levi tilbage til Torino, hvor han i 1961 blev administrerende direktør for en fabrik, der fremstillede maling, emalje og syntetisk harpiks; samarbejdet skulle vare omkring 30 år.
Levis første bog, Se questo è un uomo (1947; Hvis dette er et menneske, eller overlevelse i Auschwitz), udviste usædvanlige kvaliteter af medmenneskelighed og distance i sin analyse af de grusomheder, han havde været vidne til. Hans senere selvbiografiske værker, La tregua (1963; The Truce, or The Reawakening) og I sommersi e i salvati (1986; The Drowned and the Saved), er yderligere refleksioner over hans oplevelser i krigstiden. Il sistema periodico (1975; Det periodiske system) er en samling af 21 meditationer, hver opkaldt efter et kemisk grundstof, om analogierne mellem de fysiske, kemiske og moralske sfærer; af alle Levis værker er det sandsynligvis hans største kritiske og populære succes. Han skrev også digte, romaner og noveller. En domstol i Torino fastslog, at hans død i 1987 var selvmord, en dom, der blev bredt accepteret, men som blev diskuteret af nogle.
The Complete Works of Primo Levi (2015) indeholder engelske oversættelser af hele hans værk, herunder værker, der aldrig tidligere har været tilgængelige for engelsksprogede læsere.