伊藤整一（いとう せいいち，1890年7月27日－1945年4月7日），大日本帝国海军将官，海军兵学校第39期，曾任第2舰队司令长官、日本驻满州国海军武官等职。伊藤整一出生于福冈县三池郡高田町一个普通家庭。
1941年8月11日（昭和16年），伊藤整一在太平洋战争开始之前成为军令部次长，并参加了战前的国策会议。开战之后，伊藤本人向搭乘美日交换船归国的日本驻美武官横山一郎讨论美国动向。伊藤整一询问横山美国对日本的可能反击路线，横山答以可能会经由塞班岛和硫磺岛。伊藤问横山这场战争将如何结束，横山认为日本的失败在某种程度上是不可避免的，即使有效，日本的情况也会在抗日战争之前恢复。横山对伊藤整一的个性印象深刻，因为伊藤并未对他的报告感到愤怒。
1945年4月，联合舰队司令部决定发动天一号作战，做为第二舰队司令长官，伊藤整一及第二舰队其他指挥人员曾对此作战提出质疑，但最后在其海军兵学校的晚辈，联合舰队参谋长草鹿龙之介的劝说下，服从命令指挥舰队出击。
第二舰队出击时曾被美国潜艇发现并通报上级，但美国潜艇被命令不得攻击。后又被美国侦察机发现，伊藤曾下令舰队向西航行，暂时迷惑了美国侦察机；但美方侦查机持续跟踪，伊藤于是下令舰队直接航向冲绳。1945年4月7日，于第2舰队旗舰大和号即将沉没时，伊藤下令作战中止，令驱逐舰救助大和号舰员，后于司令官室以手枪自尽战死，追赠大将。
伊藤整一的独子伊藤叡参加神风特攻，于1945年4月28日战死于冲绳。
