裴行俭（619年－682年6月9日），汉族，绛州闻喜（今山西闻喜东北）人。唐高宗时名将。隋朝礼部尚书裴仁基次子。早年得名将苏定方教授用兵奇术。高宗废王立武时，裴行俭因私议论，被贬为西州都督府长史。麟德二年（665年）拜安西大都护，在西域时，诸部多慕义归附。后来还朝，与李敬玄、马载同掌选事十余年，甚有能名，时称“裴、李”、“裴、马”。
调露元年（679年）西突厥十姓可汗阿史那匐延都支与李遮匐反叛，侵逼安西。当时裴行俭受命册送波斯王子泥涅师归国，途经西州时，募得万骑，便假为畋猎，以计俘都支，将吏于碎叶城为他立碑纪功。同年，率军平定突厥阿史德温傅、阿史那伏念的叛乱。
开耀元年（681年），以反间计逼伏念执温傅来降，余众悉平。永淳元年（682年）四月，裴行俭病逝，享年六十四岁。追赠幽州都督，谥号宪。
裴行俭善于识拔人才，军中提拔的将领如程务挺、王方翼、郭待封、黑齿常之等，都成为一代名将。著有文集20卷和《选谱》。又撰《草字杂体》及营阵、部伍、料胜负、别器能等46诀，今均佚。