การสังหารหมู่ที่หมีลาย (อังกฤษ: My Lai Massacre) เป็นการสังหารหมู่พลเรือนไม่มีอาวุธในสงครามเวียดนาม เมื่อวันที่ 16 มีนาคม พ.ศ. 2511 มีผู้เสียชีวิตระหว่าง 347 ถึง 504 ศพ ในประเทศเวียดนามใต้ โดยทหารอเมริกันสังกัดกองร้อย "ชาร์ลี" แห่งกองพันที่ 1 กรมทหารราบที่ 20 กองพลน้อยที่ 11 แห่งกองพลทหารราบที่ 26 ผู้ถูกสังหารส่วนใหญ่เป็นหญิง เด็ก (รวมทั้งทารก) และคนชรา ภายหลังพบว่าบางศพถูกตัดแขนขาออก ทหารสหรัฐ 26 นายถูกกล่าวหาว่ามีความผิดอาญาสำหรับพฤติการณ์ที่หมีลาย ทว่ามีเพียงร้อยตรีวิลเลียม แคลลีย์ (William Calley) ผู้นำหมวดในกองร้อยชาร์ลี เท่านั้นที่ถูกตัดสินว่าผิดจริงในการสังหารชาวบ้าน 22 คน เดิมเขาต้องคำพิพากษาจากศาลทหารให้จำคุกและใช้แรงงานหนักตลอดชีวิต แต่กลับรับโทษกักขังในบ้านเพียงสามปีครึ่ง
การสังหารหมู่เกิดขึ้นในหมีลายและหมีแคซึ่งเป็นหมู่บ้านขนาดเล็ก (hamlet) สังกัดหมู่บ้านเซินหมี เหตุการณ์ดังกล่าวรู้จักกันในชื่ออื่นว่า การสังหารหมู่เซินหมี (เวียดนาม: th?m s?t S?n M?) หรือบางครั้งว่า การสังหารหมู่ซ็องหมี ชื่อรหัสทางทหารของสหรัฐสำหรับ "ฐานเวียดกง" คือ "พิงก์วิลล์"
เมื่อสาธารณะรับทราบเหตุการณ์ดังกล่าวอย่างแพร่หลายใน พ.ศ. 2512 ก็ได้เกิดความโกรธรุนแรงเป็นวงกว้างทั่วโลก การสังหารหมู่นี้ยังเพิ่มการคัดค้านในประเทศเรื่องความเกี่ยวข้องของสหรัฐในสงครามเวียดนามด้วย ทหารช่างสหรัฐสามนายผู้พยายามหยุดการสังหารหมู่และปกป้องผู้ได้รับบาดเจ็บภายหลังถูกสมาชิกวุฒิสภาสหรัฐหลายคนติเตียน พวกเขาได้รับจดหมายขู่และพบสัตว์ถูกตัดแขนขาหน้าประตูบ้าน อีก 30 ปีให้หลัง พวกเขาจึงได้รับการยกย่องสำหรับความพยายามนั้น