Willem de Sitter (ur. 6 maja 1872 w Sneek we Fryzji, zm. 20 listopada 1934 w Lejdzie) – holenderski naukowiec: astronom, fizyk teoretyczny i matematyk. Profesor Uniwersytetu w Lejdzie (Leiden) i dyrektor tamtejszego obserwatorium astronomicznego. Laureat prestiżowych nagród astronomicznych, w tym tych najwyższych w jego czasach jak brytyjski Złoty Medal Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego (ang. Royal Astronomical Society, 1931) i francuskie Prix Jules-Janssen (1934).
De Sitter wsławił się w teoretycznej kosmologii fizycznej, w której był jednym z pionierów. Podał jedno z pierwszych kosmologicznych rozwiązań równań Einsteina w ogólnej teorii względności, nazwane później wszechświatem de Sittera. Opisuje ono czasoprzestrzeń pustą (bez materii) z dodatnią stałą kosmologiczną (Λ), rozszerzającą się wykładniczo.
Życie mały|Willem de Sitter z wybitnymi naukowcami w Lejdzie (1923) – od lewej: Einstein, Ehrenfest, de Sitter, Eddington, Lorentz.