杜正伦(?-658年),相州洹水(今河北魏县)人,唐朝宰相。
杜正伦出身于洹水杜氏,隋朝时考中秀才,曾授羽骑尉,入唐后担任齐州总管府录事参军,并进入秦府文学馆。
贞观年间,杜正伦历任兵部员外郎、给事中、中书侍郎、太子左庶子,封南阳县侯。因漏泄禁中语,被贬为谷州刺史,再贬交州都督。后受李承乾谋反案牵连,被流放驩州。
唐高宗显庆年间,杜正伦拜相,初授黄门侍郎、同三品,后又升任中书令,进爵襄阳县公。显庆三年(658年),杜正伦因与李义府不和,被诬告结党,贬任横州刺史,不久病逝。