La cathédrale Saint-Sébastien de Rio de Janeiro est l'un des principaux sanctuaires catholiques de la ville de Rio de Janeiro, au Brésil.

Édifice atypique construit de 1964 à 1976, elle est représentative du courant brutaliste de l'architecture moderniste. Ses lignes avant-gardistes ne sont pas sans rappeler les pyramides précolombiennes, symbole d'union entre ancien et nouveau monde.

La cathédrale Saint-Sébastien (dite également cathédrale métropolitaine) est le siège de l'archidiocèse catholique de Rio de Janeiro. Elle remplace l'ancienne « Sé » (cathédrale) héritée de la période coloniale, redevenue église paroissiale sous le vocable de Notre-Dame du Mont-Carmel.