Nils Erland af Kleen, född 25 mars 1894 i Stockholm, död 2 november 1982 i Hope Valley Island i USA, var en svensk direktör.

Nils af Kleen var son till kapten Erland William af Kleen (1866–1911) och Anna Boy^[1] samt halvbror till Erland Kleen. Han blev adelsman vid faderns död i adelsätten af Kleen och huvudman 1911.^[2] Han tog mogenhetsexamen i Stockholm 1914, genomförde språkstudier i Frankrike och England 1914–1915 och var elev vid krigsskolan 1916. af Kleen tog officerexamen och blev fänrik i Fortifikationen 1917. Han tog avsked 1918, studerade och hade egen verksamhet 1917–1919. af Kleen var verkställande direktör för Nord Nav AB 1919–1920, direktörsassistent i AB Vaporackumulator 1920–1923, anställd i AB Atmos 1923 och i AB Arctic 1924–1925. af Kleen var försäljningschef i AB Electrolux i Stockholm 1925–1930, verkställande direktör för Cooling Coil Co AB i Stockholm 1931–1934, hade egen verksamhet i England 1934, var direktör för Intercold Ltd. i London 1935 och var därefter direktör i Nordic Refrigerator AB i Stockholm.^[1]

Nils af Kleen var gift första gången 1919–1939 med Margit Maria af Kleen Qvennerstedt, född Ingeström (1900–2000).^[3] Han gifte sig andra gången 1939 med Margit Elisabeth Nygren (1906–1989). Han var far till Bengt Erland Nilsson (född 1920), Bengt Viktor Nilsson (född 1922), Nils Lennart Nilsson (född 1925)^[2] och Johan Bertil Nilsson (1929–1994).^[4]

Nils af Kleen är begravd på Södra kyrkogården i Strängnäs.^[5]