Madame Butterfly, Madama Butterfly, opera i tre akter af Giacomo Puccini med libretto af bl.a. Giuseppe Giacosa efter Pierre Lotis roman Madame Chrysanthème (1887).
Operaen, der foregår i Japan, Indeholder flere autentiske japanske melodier bl.a. den japanske nationalsang Kimigayo og den populære militærsang Miyasan. Sidstnævnte havde allerede inspireret Arthur Sullivan til sangen Miya Sama i The Mikado (1885). Puccini skrev fem versioner af Madame Butterfly, hvoraf originalversionen havde to akter og blev uropført på La Scala i 1904, mens den femte version med tre akter, som er den mest udbredte, blev opført på Metropolitan Opera i 1907 med Geraldine Farrar i titelrollen og Enrico Caruso som Pinkerton.
Operaen har dannet udgangspunkt for Claude-Michel Schönbergs og Alain Boublils musical Miss Saigon (1989).