分倍河原之战（日语：分倍河原の戦い）是镰仓时代后期的元弘3年（1333年）5月15日至16日，北条泰家率领的镰仓幕府势力与新田义贞率领的反幕府势力在武藏国多摩川河畔的分倍河原（现今东京都府中市）进行的合战。
元弘3年（1333年）5月8日，新田义贞为了打倒镰仓幕府而在上野国生品神社举兵。这时的新田军有义贞以下一族的大馆宗氏、堀口贞满、岩松经家、里见义胤、胁屋义助、江田行义、桃井尚义等总势150骑。但是一直南行至利根川时，与越后国的新田党（里美、鸟山、田中、大井田、羽川的各家）以及甲斐、信浓的源氏一派合流，于是军势增加至7千骑。5月9日，越过利根川后与足利高氏（后来的足利尊氏）的嫡子千寿王（后来的足利义诠）由纪五左卫门陪伴而合流，因为有外様御家人最有力者足利高氏的嫡男加入，上野、下野、上总、常陆、武藏等国内对镰仓幕府抱持不满的武士亦渐渐聚集，新田军的兵力膨胀至20万7千人。
之后新田军沿着镰仓街道南下并渡过入间川。迎撃樱田贞国率领的镰仓幕府军，在5月11日小手指原之战、5月12日久米川之战中逐渐撃破幕府军。幕府军为了防止武藏国最后的要害多摩川被新田军占领，于是往分倍河原（现今东京都府中市）方向撤退。
镰仓幕府在接到小手指原和久米川的战报后，派遣北条高时的弟弟北条泰家率领10万军势迎撃新田军，泰家领军在分倍河原与樱田贞国的军势合流。5月15日，经过2日休息的新田军开始向分倍河原的幕府军进行攻撃，但是得到援军而士气高昂的幕府军把新田军撃破。新田军被迫撤退到堀金（狭山市堀兼）附近。在败走之际，武藏国分寺（东京都国分寺市）被烧毁。
翌日（5月16日）新田军因为援军三浦义胜献策，在天晓前急袭幕府军。幕府军败走，在关户（东京都多摩市）遭到毁灭性的打撃。北条泰家因为家臣横沟八郎的奋戦而得以保留性命并向镰仓方向逃走。关于形势突然剧变的理由，有幕府军因为初日的胜利而大意轻敌的说法；亦有足利尊氏攻略六波罗探题的情报到达关东后，幕府军的增援部队倒戈的说法。
在分倍河原之战中，新田军得到了决定性的胜利，幕府军完全转为守势。之后新田军渐渐得到其他援军的加势，变成60万的大军势（‘太平记’）。幕府军在镰仓坚守不出。新田军持续攻向幕府的根据地镰仓，之后强行突破稻村崎而突入幕府军的背后并继续攻向镰仓。于是之后发生了倒幕运动最后的合战（东胜寺合战）。
在府中市分梅町的新田川分梅公园有分倍河原古战场碑。而分倍河原站前的回旋处有新田义贞的像。新田义贞的面向南朝往镰仓方向。
