Paleològai (Palaiologoi), Bizantijos didikų giminė. Kilusi iš Makedonijos.
Išgarsėjo 11 amžiuje. Jurgis Paleologas buvo imperatoriaus Aleksijaus I Komnino draugas ir 1081 padėjo jam ginti Dirachiumą nuo normanų. Vėliau Paleologų šeimos nariai vedybomis susigiminiavo su valdančiosiomis Komninų, Dukų, Angelų dinastijomis, tarp jų atsirado aukštų dvariškių, diplomatų, karvedžių. Kariuomenės vyriausiojo vado Androniko Paleologo sūnus Mykolas tarnavo Nikėjos imperatoriui, buvo užsieniečių samdinių vadas. 1259 jis tapo mažamečio imperatoriaus Jono IV Duko Laskario bendravaldžiu. 1261 Nikėjos kariuomenė užėmė Konstantinopolį ir Mykolas pasiskelbė Bizantijos imperatoriumi (imperatorius Mykolas VIII Paleologas). Sostą iš jo paveldėjo sūnus ir imperatoriaus bendravaldis Andronikas II Paleologas.
Paleologų dinastija valdė Bizantiją iki pat jos žlugimo 1453. Globojo literatūrą ir menus, tikėdamiesi karinės paramos iš Vakarų mėgino vėl suvienyti Katalikų ir Stačiatikių Bažnyčias, bet dėl daugumos gyventojų priešinimosi to neįstengė padaryti. Valdant Paleologams ypač klestėjo Peloponeso pusiasalis (Morėjos despotatas). Paskutinio Bizantijos imperatoriaus Konstantino XI Paleologo jauniausiojo brolio Morėjos despoto Tomo Paleologo (valdė 1428–60) duktė Sofija ištekėjo už Maskvos kunigaikščio Ivano III ir turėjo didelę įtaką Rusijoje diegiant Bizantijos valdymo tradicijas. Jaunesnioji giminės atšaka (imperatoriaus Androniko II Paleologo jaunesniojo sūnaus Teodoro palikuoniai) iki 1533 valdė Monferrato markgrafystę Šiaurės Italijoje.