Casa Milà on Antoni Gaudín suunnittelema rakennus Barcelonan Eixamplen kaupunginosassa. Se rakennettiin vuosina 1906–1912, jonka jälkeen Gaudí omistautui Sagrada Familia -katedraalin toteutukselle.

Casa Milàn rakennutti Rosario Segimón, joka oli vaurastunut perittyään ensimmäisen miehensä omaisuuden. Nimensä rakennus sai Rosarion toisen miehen Pere Milàn mukaan. Heidän tarkoituksena oli asua talossa ja vuokrata loput asunnoista. Rakennustyöt käynnistyivät vuoden 1906 alussa. Rakennus oli suurempi kuin mitä rakennusluvassa oli määritelty. Jottei rakennuksen ullakkoa tarvinnut purkaa, rakennuttajan täytyi maksaa 100 000 pesetan sakot. Lisäksi rakennusbudjetti ylittyi. Vastoinkäymiset huononsivat Gaudín ja Milàn välejä. Rakennus valmistui 1912, Segimón ja Milà olivat muuttaneet jo edellisenä vuonna asumaan rakennukseen.

Rakennus erottuu naapuritaloista erikoisen, aaltomaisen julkisivunsa sekä Kuun maisemaa muistuttavan kattonsa vuoksi. Nykyisin Casa Milàa pidetään modernin arkkitehtuurin merkkiteoksena, mutta aikalaiset pitivät taloa poikkeuksellisen rumana ja pilailivat sen kustannuksella. He muun muassa antoivat talolle halventavan kutsumanimen "La Pedrera" (kivilouhos). Rakennuksesta tehtiin myös valituksia rakennusvaiheessa, kun yksi julkisivun pylväistä oli kadun puolella. Milà kuoli vuonna 1940 ja kuusi vuotta myöhemmin Segimón myi rakennuksen, mutta jäi asumaan siihen kuolemaansa asti vuoteen 1964.

Casa Milà on kuulunutUNESCOn maailmanperintöluetteloon. Casa Milàa peruskorjattiin 1987-1996, jolloin rakennus palautettiin alkuperäiseen asuun edellisten remonttien jäljiltä. Sen jälkeen Casa Milà avattiin yleisölle.

Sen omistaa Fundació Catalunya-La Pedrera, jonka toimitilat sijaitsevat rakennuksessa. Vuosittain Casa Milàssa vierailee yli miljoona ihmistä. Osa asunnoista on vieläkin vuokralla, ja rakennuksessa on tilat erilaisille näyttelyille ja tapahtumille.