Walter Nicolai (ur. 1 sierpnia 1873 w Brunszwiku, zm. 4 maja 1947 w Moskwie) − niemiecki oficer w stopniu pułkownika, szef wywiadu wojskowego Armii Cesarstwa Niemieckiego (oddziału III b Sztabu Generalnego) w latach 1913−1919.
Początki kariery wojskowej Ukończywszy szkołę parafialną i korpus kadetów, wstąpił do wojska w stopniu podporucznika. Po ukończeniu szkoły sztabowej został przydzielony do Sztabu Generalnego. W lipcu 1906 roku został oficerem wywiadu w I Korpusie w Królewcu (Königsberg), jego zadaniem było zorganizowanie siatki szpiegowskiej we wschodniopruskim rejonie pogranicza Cesarstwa Niemieckiego z Imperium Rosyjskim.
Okres I wojny światowej Później otrzymał stanowisko szefa sekcji rosyjskiej w kontrwywiadzie. W 1913 roku został szefem Oddziału III b Wielkiego Sztabu Generalnego (niem. Abteilung III b). Stworzył doskonale zorganizowaną siatkę wywiadowczą i sporządzał analizy na potrzeby kierownictwa wojskowo-politycznego Cesarstwa Niemieckiego.