광주체육고등학교는 대한민국 광주광역시 북구 운암동에 위치한 공립 체육 고등학교이다. 체육 분야의 인재를 양성하기 위해 설립된 특수 목적 고등학교로 분류된다.
1972년 12월 26일 광주체육학교로 설립 인가를 받아 1973년 3월 12일에 개교하였다. 이후 1974년 1월 5일에 광주체육고등학교로 개편되었으며, 1982년 10월 22일 전라남도 체육고등학교에서 광주체육고등학교로 교명을 변경하였다. 현재의 운암동 교사로는 1996년에 이전하였다.
교육 과정은 일반 고등학교의 교과 과정과 함께 전문 체육 실기 교육을 병행한다. 육상, 수영, 체조, 양궁, 사격, 복싱, 유도, 레슬링, 역도, 펜싱, 태권도, 근대5종, 조정, 카누 등 다양한 종목의 운동부를 운영하고 있으며, 엘리트 선수 육성을 목적으로 한다.
기숙사 시설을 갖추고 있어 학생들의 훈련과 학업 병행을 지원하며, 전국체육대회를 비롯한 각종 국내외 대회에서 다수의 입상자를 배출해 왔다. 주요 동문으로는 올림픽 등 국제 대회에서 성과를 거둔 전문 체육인들이 포함되어 있다.
