Luca Antonelli (ur. 11 lutego 1987 w Monzy) – włoski piłkarz, który występował na pozycji obrońcy. W latach 2010–2016 reprezentant Włoch.
Syn byłego włoskiego piłkarza, .
Kariera klubowa Luca Antonelli swoją piłkarską karierę rozpoczynał już w wieku siedmiu lat, kiedy to trafił do szkółki juniorów AC Monza ze swojego rodzinnego miasta. Następnie trenował z młodzieżowymi drużynami AC Milan, a później z Primaverą, czyli najstarszą grupą juniorską.
W 2006 Antonelli dołączył do dorosłej ekipy "Rossonerich". Zadebiutował w niej 8 listopada tego samego roku w meczu przeciwko Brescii Calcio w ramach rozgrywek o Puchar Włoch, kiedy to w przerwie spotkania zmienił . Z powodu kontuzji kilku zawodników z podstawowej kadry Antonelli zasiadał na ławce rezerwowych w meczach Serie A z Empoli FC i Messiną oraz spotkaniu Ligi Mistrzów przeciwko AEK-owi Ateny. W rozgrywkach włoskiej ligi Antonelli zadebiutował 23 grudnia w wygranym 3:0 pojedynku z Udinese Calcio, kiedy to w przerwie meczu zmienił Clarence'a Seedorfa.