Leroy Chiao (ur. 28 sierpnia 1960 w Milwaukee) – amerykański inżynier i astronauta.
Życiorys Jest synem imigrantów z Chin. Dorastał w Danville w Kalifornii, gdzie w 1978 ukończył Monte Vista High School. W 1983 uzyskał dyplom z inżynierii chemicznej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, a w 1985 i 1987 tytuły magistra i doktora inżynierii chemicznej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Barbara. Od 1987 pracował w Hexcel Corporation w Dublinie w Kalifornii, prowadził badania materiałów przemysłu lotniczego i astronautycznego, w styczniu 1989 rozpoczął pracę w Lawrence Livermore National Laboratory w Livermore w Kalifornii, badając włókna i ich przydatność dla astronautyki. Poza tym zajmował się pilotażem; ma wylatane ponad 2600 godzin.
17 stycznia 1990 został wybrany przez NASA jako kandydat na astronautę, w lipcu 1991 został zakwalifikowany jako astronauta, przechodził szkolenie jako specjalista misji. Uczestniczył w czterech misjach, spędzając w kosmosie łącznie 229 dni, 8 godzin i 39 minut. Wykonał sześć spacerów kosmicznych o łącznym czasie 36 godzin i 7 minut.
Od 8 do 23 lipca 1994 brał udział w misji STS-65 trwającej 14 dni, 17 godzin i 55 minut;