Tullio Levi-Civita, (født 29. marts 1873, Padua, Italien - døde 29. december 1941, Rom), italiensk matematiker, der er kendt for sit arbejde inden for differentiel beregning og relativitetsteori. På University of Padua (1891–95) studerede han under Gregorio Ricci Curbastro, som han senere samarbejdede med om at etablere den absolutte differentielle beregning (nu kendt som tensoranalyse). Levi-Civita blev instruktør der i 1898 og professor i rationel mekanik i 1902. Han underviste ved Universitetet i Rom fra 1918 til 1938, da han blev fjernet på grund af sin jødiske oprindelse.
Med Ricci skrev Levi-Civita det banebrydende arbejde med beregningen af tensorer, Méthodes de calcul differéntiel absolu et leurs applikationer (1900; “Metoder til den absolutte differentieringsberegning og deres anvendelser”). I 1917, inspireret af Albert Einsteins generelle relativitetsteori, gjorde Levi-Civita sit vigtigste bidrag til denne gren af matematik, introduktionen af begrebet parallel forskydning i generelle buede rum. Dette koncept fandt straks mange anvendelser, og i relativitet er grundlaget for den samlede repræsentation af elektromagnetiske og gravitationsfelter. Også i ren matematik var hans koncept medvirkende til udviklingen af moderne differentiel geometri.
Levi-Civita beskæftiger sig også med hydrodynamik og teknik. Han gjorde store fremskridt i studiet af kollisioner i det tre-kropsproblem, som involverer bevægelse af tre organer, når de drejer sig om hinanden. Hans Questioni di meccanica classica e relativistica (1924; “Spørgsmål om klassisk og relativ relativ mekanik”) og Lezioni di calcolo differenziale assoluto (1925; Den absolutte differentielle beregning) blev standardværker, og hans Lezioni di meccanica razionale, 3 bind. (1923–27; “Lessons in Rational Mechanics”), er en klassiker. Hans samlede værker, Opere matematiche: memorie e note, blev udgivet i 1954 i fire bind.
