Bjørnstjerne Martinius Bjørnson (född 8 december 1832 i Kvikne, Norge – död 26 april 1910 i Paris, Frankrike) var en framstående norsk dramatiker, författare och poet. Han tilldelades Nobelpriset i litteratur 1903 för sitt mångsidiga och inflytelserika författarskap och räknas som en av Norges mest betydande litterära gestalter.
Hans far var luthersk präst, men Bjørnson kom tidigt att ta avstånd från organiserad religion och utvecklade egna humanistiska och liberala åsikter. Han gifte sig med skådespelerskan Karoline Reimers; deras son Bjørn Bjørnson blev en framgångsrik scenskådespelare och medverkade även i några tidiga stumfilmer. Deras dotter Bergljot gifte sig med Henrik Ibsens son Sigurd, vilket förknöt Bjørnson ytterligare med den norska litterära kretsen.
Bjørnson gick i skola vid Heltbergs Studentfabrikk i Oslo, där han var skolkamrat med Henrik Ibsen. Han påbörjade senare studier vid universitetet i Christiania (nuvarande Oslo) men fullföljde dem inte. Som ung skrev han litteraturkritik för tidningen Morgenbladet. Vid 25 års ålder fick han sin första pjäs uppförd, Mellem Slagene (»Mellan striderna«). Tidiga verk som Paul Lange og Tora Parsberg och På Guds veie uttrycker starka krav på politisk respektive religiös tolerans.
Internationellt är Bjørnson särskilt känd för sina berättelser och romaner som skildrar bondelivet och det norska landsbygdsfolkets vardag och moral. Romanen Synnöve Solbakken (på norska Synnøve Solbakken) blev mycket populär och har filmatiserats flera gånger. Förutom prosa skrev han ett stort antal pjäser, dikter och artiklar; hans produktion spänner från folkmusikaliska motiv och nationalromantiska skildringar till engagerade sociala och politiska dramer.
Bjørnson hade också en aktiv roll som journalist och redaktör. Han var senare chefredaktör för tidningen Aftenbladet, där han skrev brinnande liberala ledare och tog ställning i samtida rätts- och frihetsfrågor — bland annat försvarade han offentligt Alfred Dreyfus i Dreyfusaffären. Han engagerade sig i nationella frågor och var en viktig röst i den kulturella debatten i Norge under senare delen av 1800‑talet. Hans sångtext "Ja, vi älskar detta land" är idag erkänd som den norska nationalsången; texten spreds i etapper under 1860‑ och 1870‑talen och tonsattes av Rikard Nordraak.
Bjørnstjerne Bjørnson avled i Paris, Frankrike, den 26 april 1910, 77 år gammal. Hans författarskap och hans offentliga engagemang har lämnat ett varaktigt avtryck i norsk litteratur och kultur; han räknas ofta bland de så kallade "de fyra stora" i norskt 1800‑talslitteratur tillsammans med bland andra Henrik Ibsen. Hans hem och egendom, Aulestad, är idag ett museum och en plats för minnet av hans liv och verk.