Walter Alvarez (ur. 3 października 1940 w Berkeley) – amerykański geolog i paleontolog, profesor na wydziale Ziemi i Nauk Geologicznych na Uniwersytecie Kalifornijskim. W 1967 zdobył tytuł magistra geologii na Uniwersytecie Princeton.
Życiorys Jego dziadek Walter C. Alvarez był znanym fizykiem, a jego pradziad Luis F. Alvarez pracując jako lekarz na Hawajach odkrył lepszą od ówcześnie używanej metodę diagnozy leprozy.
W 1980 roku wraz ze swoim ojcem Luisem Walterem Alwarezem i dwoma chemikami jądrowymi w artykule opublikowanym w "Science" przedstawił hipotezę wymarcia dinozaurów i wielu innych gatunków zwierząt (wymieranie kredowe) wskazującą, że jego powodem było uderzenie w Ziemię pod koniec kredy planetoidy o średnicy szacowanej na ok. 10 km ()Michael J. Benton: Gdy życie prawie wymarło. Tajemnica największego masowego wymierania w dziejach Ziemi, Prószyński Media Sp. z o.o., Warszawa 2017, s. 155, .
W książce zatytułowanej "Dinozaury i krater śmierci" opisał metodę dojścia do hipotezy wymarcia dinozaurów.