דוד מילשטיין (נולד ב-4 ביוני 1947 ) הוא כימאי ישראלי , פרופסור מחקר בפקולטה לכימיה במכון ויצמן למדע בתחום הכימיה והפיזיקה , חתן פרס ישראל לשנת ה'תשע"ב .
נולד בגרמניה , ועלה לישראל עם משפחתו כשהיה בן שנתיים. למד כימיה באוניברסיטה העברית בירושלים במסגרת העתודה האקדמית , ובמלחמת ששת הימים גויס והשתתף בכיבוש הר הבית . לאחר שסיים את התואר הראשון והתואר השני בהצטיינות הוא שירת ביחידה מסווגת בצה"ל . לאחר שחרורו שימש בין השאר כחוקר בכיר בחברת הענק האמריקאית "דופונט " ובקריה למחקר גרעיני בדימונה . במקביל לעבודתו עסק בכתיבת עבודת הדוקטורט בכימיה. לאחר סיום לימודי הדוקטורט בשנת 1976 , יצא מילשטיין למחקר פוסט-דוקטורט בארצות הברית .
תגובה של H2 עם זרז מילשטיין. בשנת 2000 הקים את מרכז קימל לעיצוב מולקולרי במכון ויצמן , שבראשו הוא עומד כיום.
מילשטיין ערך מחקרים משמעותיים להבנת קשרים בין פחמן למימן , שתרמו גם להבנת המנגנון המזרז תהליכים כימיים. מחקריו עוסקים רבות בתהליכים כימיים ידידותיים לסביבה ובמציאת דרכים להפקת אנרגיה חלופית.
התמנה לחבר במכון מחקר באוניברסיטת ברקלי . פרסם עד היום יותר מ-200 מאמרים מדעיים .
ב-2012 נבחר כחבר האקדמיה הלאומית הישראלית למדעים .
מילשטיין נשוי לעדי (לבית רומנו) ואב לשלושה.
לכבודו נקרא רחוב בשכונת ׳המדע׳ בעיר רחובות , יחד עם רחובות נוספים בשכונה זו שנקראו על שם זוכי פרס ישראל .
