奥廖尔战役，是于1943年7月12日—8月18日，在第二次世界大战的苏德战争中，苏军布良斯克方面军、中央方面军和西方面军左翼实施的进攻战役，是库尔斯克会战的组成部分。战役目的是粉碎德军奥廖尔集团并肃清奥廖尔突出部残敌。
奥廖尔战役在苏军的进攻率先在库尔斯克北部发起，当德军在的攻势在7月10日被阻止后，苏军决定于12日发动进攻，并以打败拿破仑入侵的俄国元帅“库图佐夫”的名字作为此次战役的代号。在奥廖尔战役中，苏军歼敌20万人，坦克1044辆，火炮2402门，并向西推进了150公里，拉平了库尔斯克防线，但却未能完成战前制定的合围并歼灭德国中央集团军群的计划，同时苏军的损失也是巨大的，伤亡429890人，损失坦克2586辆，火炮892门，飞机1104架。
12日凌晨，苏军向奥廖尔突出部的德军阵地实施了长达两个多小时的炮火准备，随后索科罗夫斯基上将的西方方面军和马尔基安·米哈伊洛维奇·波波夫上将布良斯克方面军的一线部队开始进攻。德军则进行着顽强的抵抗，给苏军造成重大伤亡。15日罗科索夫斯基大将指挥苏中央方面军的第70、第13和第48集团军也加入攻击。 此时苏联空军也完全控制了制空权，法国“诺曼底”航空大队(诺曼底涅曼飞行团)也在库尔斯克上空与苏联空军并肩作战。面对坦克和兵力都占优势的苏军，莫德尔无力阻止其进攻，他意识到失去奥廖尔只是时间问题。7月16日，莫德尔向希特勒请求放弃奥廖尔将德军后撤至“哈根”防线，但被希特勒否决。到了7月25日，墨索里尼下台，意大利退出战争的迹象已经十分明显，希特勒需要从东线抽调兵力去意大利，而奥廖尔突出部的德军也面临被苏军合围的危险。在莫德尔和京特·冯·克鲁格再一次请求后撤后，希特勒最终同意弃守奥廖尔，并调第2党卫装甲军去稳定意大利的局势。 7月31日德军向布良斯克方向的“哈根”防线撤退，撤退途中，德军实行了残酷的焦土政策。8月5日苏军攻克了奥廖尔，并继续追击退却中的德军，10日解放了霍特涅茨，15日进入卡拉切夫，至16日苏军的进攻基本结束，战线逐步稳定了下来。
在1943年7月12日，西方面军(司令为索科洛夫斯基上将)近卫第11集团军(司令为巴格拉米扬中将)各兵团和布良斯克方面军(司令为波波夫上将)转入进攻。空军第1(司令为格罗莫夫空军中将)、第15(司令为瑙缅科空军中将)、第16集团军(司令为鲁坚科空军中将)航空兵为支援进攻军队，出动2174架次，并在空战中击毁德机86架。近卫第11集团军，加强数个坦克军，于两日内突破德军防御战术地幅，并向纵深推进约25公里。该集团军在扩张战果时，从西北和西面包围了博尔霍夫地域德军集团，同时向南推进，造成了切断德军由奥廖尔地域退却之路的威胁。
7月13日，西方面军第50集团军(司令为伊万·瓦西里耶维奇·博尔金中将)发起进攻，从西面保障近卫第11集团军。布良斯克方面军的第61(司令为安德烈·伊万诺维奇·别洛夫中将)、第3(司令为戈尔巴托夫中将)、第63集团军(司令为弗拉基米尔·雅科夫列维奇·科尔帕克奇中将)从东面向博尔霍夫、奥廖尔展开进攻。至7月13日日终前，该方面军楔入德军防御8—15公里。德军统帅部为使其坦克第2集团军免遭击溃。开始将第9集团军一部兵力从奥廖尔—库尔斯克方向仓卒调到该集团军地带。7月12—18日，由第9集团军调出4个坦克师、1个摩托化师，从而加速了中央方面军任务的完成。
7月15日，该方面军右翼和中央各集团军第48(司令为普罗科菲·洛格维诺维奇·罗曼年科中将)、第13(司令为普霍夫中将)、第70集团军(司令为伊万·瓦西里耶维奇·加拉宁中将)向克罗梅总方向实施了突击。德军企图扼守奥廖尔突出部，急忙从苏德战场其他地段调来7个师(包括3个坦克师)。德军实施了猛烈反突击，力图阻止苏军前进。苏军航空兵的兵团和部队对击退德军反突击起了重要作用。法军“诺曼底”航空大队飞行员与苏联飞行员并肩奋战。为增强突击力量和扩张战果，苏军统帅部使用了战略预备队。
7月19日，近卫坦克第3集团军(司令为雷巴尔科中将)在布良斯克方面军地带内奥廖尔方向进入交战。次日，第11集团军(司令为伊万·伊万诺维奇·费久宁斯基中将)在西方面军近卫第11集团军和第50集团军的接合部进入交战。7月26日，坦克第4集团军(司令为列柳申科中将)在近卫第11集团军地带内进入交战。近卫第11集团军和坦克第4集团军向南挺进，迫使布良斯克方面军左翼和中央方面军右翼当面德军开始将其军队西撤。至7月底前，布良斯克方面军第61集团军在近卫第11集团军和坦克第4集团军配合下，粉碎了德军博尔霍夫集团，并于7月29日解放了博尔霍夫市。第3、第63集团军在近卫坦克第3集团军配合下，前出到奥廖尔接近地，中央方面军突击集团则前出到克罗梅接近地。8月5日，苏军解放了奥廖尔。苏军在追击退敌时，于8月17—18日前，进抵德军在布良斯克接近地预先构筑的“哈根”防御地区。
此役，苏军付出巨大代价(除人员伤亡外，还损失2586辆坦克、892门火炮和1104架飞机)，向西推进约150公里，解放大片苏联领土，为尔后向西方向进攻创造了有利条件。而德国再也无法弥补巨大的损失(除人员伤亡外，还损失大量飞机、1044辆坦克、2402门火炮)，最终难逃失败的命运。
在8月5日奥廖尔、别尔哥罗德获得解放这一天，莫斯科第一次鸣放礼炮。9个战功卓著的兵团和部队被授予“奥廖尔”荣誉称号。