La diócesis de San Luis (en latín: Dioecesis Sancti Ludovici in Argentina) es una circunscripción eclesiástica de la Iglesia católica en Argentina.

La diócesis tiene 76 748 km² y extiende su jurisdicción sobre los fieles católicos de rito latino residentes en la provincia de San Luis.

La sede de la diócesis se encuentra en la ciudad de San Luis, en donde se halla la Catedral de la Inmaculada Concepción.

La diócesis fue erigida el 20 de abril de 1934 con la bula Nobilis Argentinae nationis del papa Pío XI, obteniendo el territorio de la diócesis de San Juan de Cuyo, que fue elevada simultáneamente a arquidiócesis metropolitana.

Según el Anuario Pontificio 2021 la diócesis tenía a fines de 2020 un total de 461 575 fieles bautizados.