קתדרלת ריו דה ז'ניירו (שמה הרשמי: הקתדרלה המטרופוליטנית סאו סבסטיאו (Catedral Metropolitana de São Sebastião)) היא מקום מושב הארכיבישוף הרומי-קתולי של העיר ריו דה ז'ניירו שבברזיל. היא קרויה על שם סבסטיאן הקדוש, הקדוש הפטרון של העיר.

הקתדרלה נבנתה במרכז העיר בין השנים 1964–1979. היא תוכננה על ידי האדריכל אדגר דה אוליוירה דה פונסקה (Edgar de Oliveira da Fonseca) בסגנון מודרניסטי, בהשראת פירמידות של תרבות המאיה. הקתדרלה היא הנוכחית בשורה ארוכה של כנסיות ששימשו כמקום מושב הארכיבישוף של העיר. הקודמת לה היא כנסיית גבירתנו מהר הכרמל של הכס העתיק (ידועה יותר כקתדרלה הישנה של ריו דה ז'ניירו).

הקתדרלה היא מבנה מעגלי בקוטר של 106 מטרים ובגובה של 75 מטרים. מותקנים בה ארבעה חלונות ויטראז' בגובה של 64 מטרים. היא יכולה להכיל 5,000 איש בישיבה או 20 אלף בעמידה.