ถนนพิบูลสงคราม (อังกฤษ: Thanon Phibun Songkhram; Thanon Pibulsonggram) เป็นเส้นทางเชื่อมการคมนาคมระหว่างพื้นที่อำเภอเมืองนนทบุรี จังหวัดนนทบุรี กับเขตบางซื่อ กรุงเทพมหานคร มีระยะทางรวมประมาณ 3.8 กิโลเมตร เริ่มต้นจากแยกพิบูลสงคราม (ถนนวงศ์สว่างตัดกับถนนประชาราษฎร์ สาย 1 ใกล้ทางขึ้น-ลงสะพานพระราม 7) ในแขวงวงศ์สว่าง เขตบางซื่อ ไปทางทิศตะวันตก ผ่านมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ ข้ามคลองบางเขนเข้าเขตตำบลสวนใหญ่ อำเภอเมืองนนทบุรี ข้ามแนวคลองวัดเขมา จากนั้นโค้งและมุ่งไปทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือ ข้ามคลองบางบุนนาค คลองบางขุนเทียน ตัดกับถนนนครอินทร์ (แยกพระราม 5) ข้ามคลองบางตะนาวศรี ตัดกับถนนเลี่ยงเมืองนนทบุรี (แยกพิบูลสงคราม-เลี่ยงเมือง) และข้ามแนวคลองบางขวาง ก่อนบรรจบกับถนนประชาราษฎร์ที่แยกศรีพรสวรรค์

ถนนพิบูลสงครามเป็นถนนที่สร้างขึ้นเลียบแม่น้ำเจ้าพระยา และสร้างขึ้นเป็นสายแรก ๆ ของจังหวัดนนทบุรี ชื่อถนนตั้งตามนามสกุลของจอมพล ป. พิบูลสงคราม นายกรัฐมนตรีคนที่ 3 ของประเทศไทย ซึ่งเกิดที่เรือนแพปากคลองบางเขน และเคยศึกษาที่โรงเรียนวัดเขมาภิรตาราม โดยทั้งสองแห่งเป็นสถานที่ที่ถนนสายนี้ตัดผ่าน