ถนนพญาไท (อักษรโรมัน: Thanon Phaya Thai) เป็นถนนสายหนึ่งในกรุงเทพมหานคร เริ่มตั้งแต่ถนนพระรามที่ 4 (สี่แยกสามย่าน) ไปทางทิศเหนือในพื้นที่เขตปทุมวัน เป็นเส้นแบ่งเขตการปกครองระหว่างแขวงวังใหม่กับแขวงปทุมวัน ผ่านจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย จากนั้นตัดกับถนนพระรามที่ 1 (สี่แยกปทุมวัน) ข้ามคลองแสนแสบที่สะพานเฉลิมหล้า 56 หรือสะพานหัวช้าง เข้าสู่ท้องที่แขวงถนนเพชรบุรี เขตราชเทวี ตัดกับถนนเพชรบุรี (สี่แยกราชเทวี) จากนั้นเป็นเส้นแบ่งเขตการปกครองระหว่างแขวงทุ่งพญาไทและแขวงถนนพญาไท ตรงไปทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ ข้ามทางรถไฟสายตะวันออก ตัดกับถนนศรีอยุธยา (สี่แยกพญาไท) ไปสิ้นสุดที่อนุสาวรีย์ชัยสมรภูมิ โดยมีแนวถนนที่ตรงต่อเนื่องไปคือถนนพหลโยธิน