노르망디 상륙작전(D-Day) 또는 연합군의 노르망디 상륙작전은 제2차 세계대전 중 1944년 6월 6일 연합군이 프랑스 노르망디 해안에 대한 대규모 상륙작전을 수행한 사건이다. 이 작전은 유럽 대륙에서의 독일 점령을 종식시키고, 전쟁의 전환점을 마련하기 위한 전략적 군사 작전으로 계획되었다.

작전의 공식 명칭은 '오버로드 작전(Operation Overlord)'이며, 당시 연합군에는 미국, 영국, 캐나다 등 여러 국가의 군대가 포함되었다. 작전 전에 연합군은 기밀 작전과 기만 작전을 통해 독일 군대의 주의를 다른 지역으로 돌려 상륙작전의 성공 가능성을 높였다. 작전 실행 전 실시된 공중 폭격과 해상 포격은 독일 방어선의 약화를 목표로 했다.

상륙작전은 5개 주요 해안(유타, 오마하, 골드, 주노, 소드)에서 이루어졌으며, 각 해안마다 상륙 부대와 지휘 체계가 배치되었다. 특히 오마하 해안에서는 치열한 전투가 펼쳐져 많은 인명 피해와 함께 연합군의 상륙이 어려움을 겪었다. 반면 유타 해안에서는 상대적으로 쉽게 상륙에 성공했다.

노르망디 상륙작전은 군사적으로도 성공적이었으며, 이로 인해 연합군은 프랑스 내륙으로 진격할 수 있는 길을 열었다. 작전 결과로 유럽 대륙에서의 독일군의 퇴각이 시작되었고, 궁극적으로는 1945년 독일의 무조건 항복으로 이어졌다. 노르망디 상륙작전은 제2차 세계대전의 중요한 전환점으로 평가되며, 현대 군사 작전의 기초가 되는 교훈을 남겼다.