Гугенхајм музеј у Билбау (шп. Museo Guggenheim Bilbao) је музеј савремене уметности у шпанском граду Билбау, средишту области Баскије, који је пројектовао канадско-амерички архитекта Френк Гери, а изградило предузеће Феровијал. Овај је музеј један од многих музеја који припадају Задужбини Гугенхајм. Изграђен је уз реку Нервион, која пролази кроз у баскијски град Билбао и улива се у Атлантик. Налази се преко пута луке с којом је спојен мостом и окружен је са свих страна воденим вртом.

Као једно од најцењенијих дела савремене архитектуре, зграда је хваљена као „сигнални тренутак у архитектонској култури“, јер представља „један од оних ретких тренутака када су критичари, академици и шира јавност били потпуно јединствени око нечега“, према архитектонском критичару Полу Голдбергеру. Зграда овог музеја је најчешће проглашавана једним од најважнијих радова завршених од 1980. године у Светском архитектонском прегледу 2010. године међу архитектонским стручњацима.