伊朗–日本关系（波斯语：روابط ایران و ژاپن、日语：日本とイランの関係）泛指伊朗与日本间的外交关系，双方于1929年8月正式建交。在历史上除了二战以外，两国一直维持着友好且为坚强的战略伙伴，即使在伊朗伊斯兰革命之后，伊朗与美国交恶，仍不影响伊朗与日本的友好关系。伊朗亦是日本的原油主要输入国。
双方互相在首都设立大使馆，并派驻大使。伊朗驻日本大使馆在东京都品川区东五反田设有伊朗文化中心（イラン文化センター）。
伊朗于1974年11月起由国营的伊朗航空飞航德黑兰与东京航线，先后中停北京首都机场及仁川国际机场，但2011年11月起暂时停航，伊朗航空于2016年表示有意在新飞机导入后恢复这条航线。
虽然两国官方关系友好，但根据英国广播公司（BBC） 2012年的一项民意调查显示，只有4％的日本人对伊朗的影响有积极看法，52％的人表达了负面看法。根据皮尤全球态度调查2012年，15％的日本人对伊朗表示赞赏，相比之下，76％的人认为伊朗不友好。
日本首相安倍晋三于2019年6月访问伊朗，为伊朗伊斯兰革命之后首位访问伊朗的日本首相，并会见时任总统哈桑·罗哈尼、时任最高领袖阿里·哈梅内伊，试图在美国和伊朗之间进行调解。
日本研究人员表示，至少从7世纪开始，人们就知道今天的伊朗和日本有着直接的贸易联系，但是在1960年代首次发现的一块木材的新测试表明了更广泛的关系。波斯人在韩国都也有较强的文化影响力。
伊朗总统赛义德·穆罕默德·哈塔米于2000年10月对日本进行了国事访问。
历史上，日本对伊朗的外交政策和对伊朗的投资主要是为了获得可靠的能源供应（石油）；伊朗是仅次于沙特阿拉伯和阿拉伯联合酋长国的日本第三大石油供应国。
日本与伊朗就几个重大项目进行合作；两国的年贸易额超过110亿美元。
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