Samuel J. Palmisano (født 29. juli 1951) er en amerikansk næringslivleder. Han har vært administrerende direktør og styreleder i IBM siden 2002.
Palmisano har arbeidet i IBM siden 1973. Han ble leder for Personal Systems-avdelingen i 1997, før han året etter overtok Global Services. I 1999 ble han leder for Enterprise Systems, før han i 2000 ble Chief operating officer.