การเลี้ยวเบนนิวตรอน (อังกฤษ: Neutron diffraction) หรือ การกระเจิงนิวตรอนแบบยืดหยุ่น (อังกฤษ: elastic neutron scattering) เป็นการประยุกต์ใช้การกระเจิงนิวตรอนในการกำหนดโครงสร้างของอะตอมและ/หรือโครงสร้างทางแม่เหล็กของวัสดุ ตัวอย่างที่จะทำการตรวจสอบจะถูกวางอยู่ในลำแสงของนิวตรอนความร้อนหรือนิวตรอนเย็นเพื่อสร้างรูปแบบการเลี้ยวเบนที่จะบอกข้อมูลของโครงสร้างของวัสดุนั้น เทคนิคนี้จะคล้ายกับการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์แต่เนื่องจากคุณสมบัติการกระเจิงที่แตกต่างกันของทั้งสองอย่างนี้ นิวตรอนและรังสีเอกซ์จึงให้ข้อมูลที่เสริมกัน