Sergei Nikitovich Mergelyan (Ermenice: Սերգեյ Մերգելյան; d. 19 Mayıs 1928, Simferopol – ö. 20 Ağustos 2008, Los Angeles), Ermeni ve Sovyet matematikçi ve bilim insanı.
Babası Ermeni asıllı Nikita Ivanovich Mergelov, annesi ise Rus asıllı Ludmila Ivanovna Vyrodovadır. Babası 1936'da yaptığı iş dolayısıyla (haksız olarak) suçlanınca, Mergelyan ailesi Sibirya'daki Narym yerleşimine sürülmüştür. Biraz şansla biraz da Ludmila Vyrodova'nın çabalarıyla Nikita Mergelov'un suçsuzluğu ortaya çıkmış ve Kırım'daki Keriç kasabasına yerleşmişlerdir. Sergey burada orta okula gitmiş; ancak İkinci Dünya Savaşı'nın başlaması ve Nazi ordularının güney Rusya'ya yaklaşmasıyla, aile Erivan'a göçmüştür.[1]
Sergey Mergelyan 1956'da Erivan Matematiksel ve Mekanik Bilimsel Araştırma Enstitüsü'nün (YerSRIMM) kurulmasında öncü bir rol almıştır. Bugün çoğunluğun "Mergelyan Enstitüsü" dediği enstitünün ilk yöneticisi olmuştur.