พระตำหนักจิตรลดารโหฐาน (อังกฤษ: Chitralada Villa Royal Residence) เป็นพระตำหนักในพระราชวังดุสิต ตั้งอยู่ที่แขวงสวนจิตรลดา เขตดุสิต กรุงเทพมหานคร ปัจจุบันเป็นที่ประทับของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว และ สมเด็จพระนางเจ้าสิริกิติ์ พระบรมราชินีนาถ
พระตำหนักจิตรลดารโหฐาน สร้างขึ้นเมื่อ พ.ศ. 2456 ในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว ณ บริเวณทุ่งส้มป่อย ซึ่งเป็นทุ่งนาระหว่างพระราชวังสวนดุสิตกับวังพญาไท (ปัจจุบันคือโรงพยาบาลพระมงกุฎเกล้า) โดยโปรดเกล้าฯ ให้เจ้าพระยายมราช (ปั้น สุขุม) เสนาบดีกระทรวงนครบาลจัดสร้างพระตำหนักขึ้น โดยมีพระยาวิศุกรรมศิลปประสิทธิ์ (น้อย ศิลปี) เป็นผู้ควบคุมและดำเนินการก่อสร้าง เพื่อทรงใช้เป็นที่รโหฐานสำหรับทรงพระราชนิพนธ์หนังสือ รวมทั้งราชเสวกจะได้มีโอกาสเฝ้าทูลละอองธุลีพระบาทเป็นการส่วนพระองค์ โปรดเกล้าฯ พระราชทานนามทุ่งส้มป่อยว่า สวนจิตรลดา พระราชทานนามพระตำหนักว่า "พระตำหนักจิตรลดารโหฐาน" บริเวณรอบพระตำหนักมีการขุดคูและทำกำแพงรั้วเหล็กโดยรอบ มีประตู 4 ทิศ พระราชทานชื่อตามสวนจิตรลดาของพระอินทร์และท้าวโลกบาล คือ พระอินทร์อยู่ชม พระยมอยู่คุ้น พระวิรุณอยู่เจน และพระกุเวรอยู่เฝ้า
พระตำหนักจิตรลดารโหฐานสร้างเป็นตึก 2 ชั้นลักษณะสถาปัตยกรรมแบบตะวันตก พระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัวได้เสด็จพระราชดำเนินมาประทับเป็นครั้งคราว เมื่อมีพระราชพิธีต่าง ๆ ก็ทรงกระทำการที่พระตำหนักจิตรลดารโหฐานเช่นเดียวกับพระราชวัง ต่อมาโปรดเกล้าฯ ให้สร้างพระราชมนเทียรสถานขึ้นใหม่เป็นที่ประทับที่วังพญาไท ในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว โปรดเกล้าฯ ให้ประกาศยกสวนจิตรลดาเป็นพระราชฐานอยู่ในเขตพระราชวังดุสิต
ในรัชกาลปัจจุบัน พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวภูมิพลอดุลยเดชโปรดเกล้าฯ ให้ใช้พระตำหนักจิตรลดารโหฐานเป็นที่ประทับถาวร โปรดเกล้าฯให้สร้างโรงเรียนจิตรลดา เมื่อ พ.ศ. 2501 เป็นสถานศึกษาชั้นต้นสำหรับพระโอรส พระธิดาและบุตรหลานข้าราชสำนัก โปรดเกล้าฯให้สร้างศาลาดุสิดาลัย เป็นศาลาอเนกประสงค์
ภายในพระตำหนัก พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวโปรดเกล้าฯ ให้เป็นสถานที่ทดลองโครงการทดลองส่วนพระองค์เกี่ยวกับการเกษตร เพื่อนำผลการศึกษาพระราชทานแก่ประชาชน เช่น โครงการนาข้าวทดลอง โครงการค้นคว้าวิจัยเชื้อเพลิงเขียว โครงการปลูกข้าวไร่ โครงการเลี้ยงปลานิล และโครงการโคนม รวมทั้งยังมีโรงงานจากโครงการทดลองของพระองค์เกิดขึ้นหลายประเภท เช่น โรงโคนมสวนจิตรลดา โรงนมผงสวนดุสิต โรงนมเม็ดสวนดุสิต โรงสีข้าวตัวอย่าง โรงผลิตน้ำผลไม้ โรงบดและอัดแกลบ และโรงปุ๋ยอินทรีย์
