Mats Lilienberg (ur. 22 grudnia 1969 w Vollsjö) – szwedzki piłkarz występujący na pozycji napastnika.
Kariera klubowa Lilienberg seniorską karierę rozpoczynał w 1989 roku w amatorskim zespole Sjöbo IF. W 1990 roku trafił do pierwszoligowego Trelleborgs FF. W 1993 roku z 18 bramkami wraz z Henrikiem Bertilssonem został królem strzelców ekstraklasy.
Na początku 1994 roku Lilienberg przeszedł do niemieckiego drugoligowca, TSV 1860 Monachium. W tym samym roku awansował z nim do Bundesligi. Zadebiutował w niej 23 sierpnia 1994 roku w przegranym 0:2 pojedynku z VfB Stuttgart. Barwy TSV reprezentował przez rok.
W 1995 roku Lilienberg wrócił do Szwecji, gdzie został graczem klubu IFK Göteborg. W tym samym roku, a także rok później zdobył z nim mistrzostwo Szwecji. W 1997 roku odszedł do Halmstads BK. Również w 1997 roku z 14 golami na koncie wraz z Danem Sahlinem i Christerem Mattiassonem ponownie został królem strzelców Allsvenskan. Po raz trzeci w karierze zdobył też mistrzostwo Szwecji.
W 1999 roku Lilienberg przeszedł do Malmö FF. W 2002 roku przeniósł się zaś do Trelleborga, w którym grał już na początku swojej kariery. Występował tam do 2004 roku.