Lev Semiónovich Pontryagin, también deletreado Lev Semenovich Pontriagin, o Pontrjagin, (nacido el 3 de septiembre de 1908, en Moscú – fallecido el 3 de mayo de 1988, en Moscú), matemático ruso, conocido por sus contribuciones a la topología, el álgebra y los sistemas dinámicos.
Pontryagin perdió la vista como consecuencia de una explosión cuando tenía unos 14 años. Su madre se convirtió en su tutora, describiendo los símbolos matemáticos tal y como le parecían, ya que no conocía su significado ni sus nombres. Al ingresar en la Universidad Estatal de Moscú en 1925, pronto entabló amistad con Pavel Aleksandrov, que estaba desarrollando la topología de conjuntos de puntos y combinatoria. Bajo la influencia de Aleksandrov, Pontryagin pasó la mayor parte de los años 30 y 40 investigando la topología; sus trabajos se recopilaron y publicaron como Grupos topológicos, que se ha traducido a varios idiomas. En 1931 fue uno de los cinco firmantes de la Declaración sobre la Reorganización de la Sociedad Matemática de Moscú, en la que los firmantes se comprometían a trabajar para adecuar la organización a la política del Partido Comunista. Durante muchos años fue director de departamento en la Universidad Estatal de Moscú y redactor jefe de la prestigiosa revista Matematicheskii Sbornik (publicada en inglés como Sbornik: Mathematics).
En 1934 Pontryagin llamó la atención internacional con su solución parcial de uno de los famosos conjuntos de 23 problemas de David Hilbert, que había desafiado a los matemáticos desde 1900. En esa época comenzó a estudiar la teoría del control, trabajo que dio lugar a su monografía fundamental, Theory of Optimal Processes (1961; traducción al inglés 1962). En años posteriores escribió otros trabajos expositivos sobre matemáticas.
Pontryagin fue colmado de honores por el gobierno soviético y su Academia de Ciencias, incluyendo cuatro Órdenes de Lenin, la Orden de la Revolución de Octubre y el Premio Lobachevsky.