Operacja wileńska – operacja wojskowa przeprowadzona przez Armię Czerwoną w dniach od 5 do 20 lipca 1944 roku podczas operacji Bagration.
Siły obu stron Armia Czerwona W operacji uczestniczyły jednostki 3 Frontu Białoruskiego pod dowództwem Iwana Daniłowicza Czerniachowskiego: 2 Gwardyjska Armia (dowodzący Kuźma Galicki) 5 Armia (dowodzący generał porucznik Nikołaj Kryłow) 31 Armia (dowodzący Wasyl Głagolew) 39 Armia (dowodzący Iwan Ludnikow) 5 Gwardyjska Armia Pancerna (dowodzący generał porucznik wojsk pancernych Paweł Rotmistrow) 1 Armia Lotnicza (dowodzący Timofiej Chriukin).
W walkach o Wilno uczestniczyły także oddziały polskiej Armii Krajowej, od 7 lipca realizując niezależną operację Ostra Brama. Po wyzwoleniu miasta jej uczestnicy zostali internowani. W wyzwoleniu Wilna brało udział także 11 oddziałów partyzantki radzieckiej składających się z Litwinów, zjednoczonych w dwie brygady partyzanckie: wileńską (dowódca M. Micejka) i trokowską (dowódca T. Monczunskas). Partyzanci pomagali wojskom w walkach na południowych peryferiach miasta i w rejonie stacji kolejowej.