张伯毅（1917年— ），国际著名病理学家、医学家。湖南汉寿人。

早年就读于长沙明德中学。1941年毕业于重庆中央大学（1949年在大陆易名南京大学，1962年在台复校）医学院。1944年赴美国留学，1949年获伊利诺州立大学博士学位。后长期担任德州大学教授。1978年退休，为德州大学盖尔凡斯顿医院（Galveston）荣休教授（Professor Emeritus）。

张伯毅长期从事病理诊断方法、癌学、组织化学、电子显微镜及细胞生物学等方面研究，是冰冻切片机、切片冻替法、微孔过滤榭落细胞法的发明人。

他是癌学宗师、美国癌学界领袖，曾三度代表美国出席世界癌学会议。

他十分热心中国的医学事业，是中国医科大学名誉教授、上海医学院客座教授、重庆肿瘤研究所顾问。