Ang mitolohiyang Romano ay tumutukoy sa hanay ng mga paniniwala, kwento, at tradisyon ng sinaunang Roma, na nakatuon sa mga diyos at diyosa na sinasamba ng mga Romano. Ang mga alamat at alamat na ito ay ginamit upang ipaliwanag ang mga natural na penomena, pag-uugali ng tao, at ang pinagmulan ng mundo at ng mga Romano. Ang mitolohiyang Romano ay labis na naimpluwensyahan ng naunang mitolohiya ng mga Griyego, at marami sa mga diyos at diyosa na sinasamba ng mga Romano ay may mga katapat na Griyego. Ang pinakamahalagang mga diyos na Romano ay kinabibilangan ng Jupiter, Juno, Mars, Venus, at Apollo, bukod sa iba pa. Ang mga mito at alamat ng mitolohiyang Romano ay patuloy na pinag-aaralan at pinahahalagahan ngayon bilang mahalagang bahagi ng sinaunang kultura at kasaysayan ng Romano.