Lev Semjonowitsch Pontrjagin, auch Lew Semenowitsch Pontrjagin oder Pontrjagin genannt, (geboren am 3. September 1908 in Moskau – gestorben am 3. Mai 1988 in Moskau), russischer Mathematiker, bekannt für Beiträge zur Topologie, Algebra und zu dynamischen Systemen.
Pontryagin verlor sein Augenlicht als Folge einer Explosion, als er etwa 14 Jahre alt war. Seine Mutter wurde seine Tutorin und beschrieb ihm mathematische Symbole, wie sie ihr erschienen, da sie deren Bedeutung oder Namen nicht kannte. Als er 1925 an die Moskauer Staatsuniversität kam, freundete er sich bald mit Pawel Alexandrow an, der die Punktmengen- und Kombinatoriktopologie entwickelte. Unter dem Einfluss von Alexandrow verbrachte Pontryagin die meiste Zeit der 1930er und 40er Jahre mit der Erforschung der Topologie; seine Arbeiten wurden gesammelt und unter dem Titel Topologische Gruppen veröffentlicht, der in mehrere Sprachen übersetzt wurde. Im Jahr 1931 war er einer der fünf Unterzeichner der Erklärung über die Reorganisation der Moskauer Mathematischen Gesellschaft, in der sich die Unterzeichner verpflichteten, sich dafür einzusetzen, die Organisation mit der Politik der Kommunistischen Partei in Einklang zu bringen. Er war viele Jahre lang Lehrstuhlinhaber an der Moskauer Staatsuniversität und Chefredakteur der angesehenen Zeitschrift Matematicheskii Sbornik (auf Englisch als Sbornik: Mathematics veröffentlicht).
1934 erregte Pontryagin internationale Aufmerksamkeit mit seiner Teillösung eines der berühmten 23 Probleme von David Hilbert, die Mathematiker seit 1900 beschäftigt hatten. Ungefähr zu dieser Zeit begann er, sich mit Kontrolltheorie zu beschäftigen, eine Arbeit, die zu seiner grundlegenden Monographie Theory of Optimal Processes (1961; englische Übersetzung 1962) führte. In späteren Jahren schrieb er mehrere andere erklärende Werke über Mathematik.
Pontryagin wurde von der sowjetischen Regierung und ihrer Akademie der Wissenschaften mit Ehrungen überhäuft, darunter vier Lenin-Orden, der Orden der Oktoberrevolution und der Lobatschewski-Preis.