San Vitale eller Basilica di San Vitale er en kirke fra år 547 i Ravenna, Italia. Den er et av de viktigste eksemplene på tidlig kristen-bysantisk kunst og arkitektur i Europa, og det viktigste bysantinske monumentet i Italia. Den er en åttekantet sentralkirke og skiller seg ut fra de treskipede basilikaene som var det vanlige. Den har status som basilika innenfor den romersk-katolske kirke selv om den ikke har grunnplan som basilika. Bygget er et av åtte i Ravenna som i 1996 ble oppført på UNESCOs verdensarvliste.
Bygget er oktogonalt og kombinerer romanske element (kuppel, døråpninger og trinnvise tårn) med bysantinske elementer som polygonal apside, kapitéler og tynne mursteiner. Kirken er kjent for sin rike bysantinske mosaikk, den største og best bevarte utenfor Istanbul. Den er den eneste viktige kirke fra Justinian Is tid som har overlevd nesten intakt til i dag. Det antas at bygget dels er utformet på samme måte som Chrysotriklinos (Χρυσοτρίκλινος), seremonihallen i Det store palasset i Konstantinopel. Tårnet har fire klokker. Ifølge legenden ble kirken reist på martyren Sant Vitalis' dødssted.
