《천안함 프로젝트》(영어: PROJECT CHEONAN SHIP)는 2013년 9월 5일에 개봉한 대한민국의 다큐멘터리 영화이다. 감독은 백승우, 제작은 정지영이 맡았으며, 러닝타임은 약 75분이다. 제작비는 크라우드 펀딩을 통해 조달되었다.
이 영화는 2010년 3월 26일 발생한 천안함 침몰 사건을 다룬 작품으로, 민·군 합동조사단이 발표한 "북한 어뢰 공격에 의한 침몰"이라는 공식 결론에 의문을 제기하고, 침몰 원인에 대한 다양한 가설과 구조 대응이 지연된 점 등을 비판적인 시각에서 조명하는 내용을 담고 있다.
영화에는 사건 관련자 및 각 분야 전문가들이 출연하여 사건에 대한 여러 의견을 제시하는 방식으로 구성되었으며, 개봉 당시 정치적 논란과 함께 사회적 관심을 받았다. 천안함 사망자 유족과 구조·대응에 참여했던 군인 측에서는 영화가 자신들의 명예를 훼손한다며 상영금지 가처분 신청을 제기하기도 했으나, 영화는 2013년 9월 5일 정식 개봉하였다.
개봉 직후 메가박스가 관객 안전을 이유로 일부 상영을 중단한 사건이 있었다. 메가박스 측은 상영 중단 배경으로 관객 안전 우려를 밝혔으나, 제작진은 부당한 외부 압력이 있었을 가능성을 제기하여 논란이 확산되었다.
이 영화는 2010년 천안함 사건 자체가 아닌, 해당 사건의 공식 조사 결과에 대한 의혹과 논쟁을 다룬 작품이라는 점에서 사건에 대한 논쟁적 해석을 제시한 다큐멘터리로 분류된다. 영화의 주장과 사실 여부에 대해서는 개봉 당시부터 현재까지 찬반 논쟁이 이어져 왔으며, 영화의 내용은 공식 조사 결과와 상반되는 주장을 담고 있다.