Pegunungan Altai (bahasa Rusia: Алтай Altay; bahasa Mongol: Алтай,) adalah barisan pegunungan yang membentang di Asia Tengah dan melalui perbatasan negara Rusia, Tiongkok, Mongolia dan Kazakhstan. Pegunungan Altai menjadi sumber dari sungai Irtysh, Ob dan Yenisei. Selain itu Gunung Altai juga dikenal sebagai tempat lahir nenek moyang Bangsa Turki. Barisan akhir pada barat laut terletak pada 52° garis lintang utara dan antara 84° dan 90° bujur timur di mana ia bergabung dengan Pegunungan Sayan pada sebelah timur. Kemudian mengarah ke tenggara dengan koordinat 45° LU dan 99° BT, dan akhirnya menjadi semakin rendah dan bergabung dengan dataran tinggi yang dikenal sebagai Gurun Gobi.
Dalam Bahasa Turki, Alytau atau Altay berarti Gunung Emas. Dalam bahasa Mongol adalah Алтайн нуруу (Altain nuruu) dengan arti yang sama.