อาสนวิหารแวร์ซาย (ฝรั่งเศส: Cathédrale de Versailles) หรือชื่อเต็มว่า อาสนวิหารนักบุญหลุยส์แห่งแวร์ซาย (Cathédrale Saint-Louis de Versailles) เป็นอาสนวิหารโรมันคาทอลิก เป็นที่ตั้งคาเทดราของมุขนายกประจำมุขมณฑลแวร์ซาย ตั้งอยู่ในเมืองแวร์ซาย ชานกรุงปารีส จังหวัดอีฟว์ลีน แคว้นอีล-เดอ-ฟร็องส์ ประเทศฝรั่งเศส สร้างตามพระบัญชาของพระเจ้าหลุยส์ที่ 15 แห่งฝรั่งเศส ในฐานะโบสถ์ประจำเขตแพริช ในสถาปัตยกรรมแบบโรโกโกอันวิจิตร เมื่อปี ค.ศ. 1754 เพื่ออุทิศแด่นักบุญหลุยส์แห่งฝรั่งเศส ต่อมาได้รับการยกฐานะเป็นอาสนวิหารแห่งการปฏิวัติฝรั่งเศสโดยการเลือกของมุขนายก เพื่อเป็นที่ตั้งของมุขมณฑลแวร์ซายแทนโบสถ์แม่พระแห่งแวร์ซาย และได้รับพิธีเสกเมื่อปี ค.ศ. 1843 โดยการเสกได้ล่าช้ามาถึง 3 สมัยของมุขนายกหน้าบันของอาสนวิหารประกอบด้วยเสาแบบคอรินเทียนและเสาแบบดอริก ขนาบด้วยหอระฆังทั้งสอง โดยมีหอหลังคาโดมเป็นทรงปลายแหลมแบบ "บาลัสเตอร์" อยู่ตรงกลางเหนือแขนกางเขนของวิหาร บริเวณจุดตัดกลางโบสถ์อาสนวิหารแวร์ซายได้ขึ้นทะเบียนเป็นอนุสรณ์สถานทางประวัติศาสตร์ของประเทศฝรั่งเศสเมื่อปี ค.ศ. 1906