Пантелеймо́нов (Пантелеймо́нова) — русская фамилия, образованная от имени Пантелеймон. Известные носители:
Пантелеймонов, Александр Евгеньевич (род. 1978) — украинский редактор и телепродюсер. Пантелеймонов, Борис Григорьевич (1888—1950) — русский писатель-прозаик, инженер-химик, профессор, чиновник и учёный. Пантелеймонов, Георгий Михайлович (1883—1934) — полковник, герой Первой мировой войны, призёр Олимпиады 1912 года по стрельбе из пистолета. Пантелеймонов, Леонид Владимирович (род. 1971) — советский и российский футболист.