בניין האופרה גרנייה, או כפי שהוא מכונה ארמון גרנייה (בצרפתית: Palais Garnier), הוא בית אופרה מרשים בקצה הצפוני של שדרת האופרה (Avenue de l'Opera) ברובע התשיעי של פריז, צרפת.
הבניין נחשב לאחת מיצירות האדריכלות היפות והמפוארות ביותר בעת בנייתו. הוא נבנה בסגנון נאו-בארוקי, והנו הבניין השלושה עשר ששימש את האופרה של פריז מאז נוסדה על ידי המלך לואי ה-14 בשנת 1669.
בעבר נקרא הבניין בפשטות "בניין האופרה של פריז", אולם לאחר פתיחת האופרה בסטיליה בשנת 1989 נקרא הבניין "האופרה גרנייה" - Opera Garnier.
הבניין נבנה בהוראתו של נפוליאון השלישי במסגרת הבנייה מחדש של פריז על ידי בארון אוסמן. באופן יוצא דופן לתקופה, נערך מכרז לבחירת המתכנן. הוגשו הצעות רבות (רובן על ידי חובבים - אשר חלקם אף שכחו לתכנן לאופרה במה), והזוכה היה אדריכל צעיר, שארל גרנייה (1825 - 1898) בן ה-35, אשר לא תכנן אף מבנה קודם לכן. לאחר בניית האופרה גרנייה הוא הוזמן לבנות את האופרה גרנייה דה מונטה קארלו במונקו.
הבנייה החלה בשנת 1857 והסתיימה רק בשנת 1874 בשל מספר עיכובים שנגרמו, בין היתר, עקב מלחמת פרוסיה-צרפת, נפילת האימפריה השנייה, וכן כיבוש פריז על ידי הקומונה הפריזאית.
עיכובים נוספים בבנייה נגרמו בשל העובדה שהתגלה אגם תת-קרקעי מתחת לאתר הבנייה - בעיה שנפתרה על ידי בניית המבנה על עמודים.
אגם מקורה תת-קרקעי זה שימש הבסיס לסיפור (ולמחזמר) "פנטום האופרה" (ראו בהמשך).
הבניין נחנך ב-15 בינואר 1875.
שטחו של הבניין 11,000 מ"ר, ובמתו הגדולה יכולה להכיל 450 איש.
הבניין מעוטר בצורה מפוארת, באפריזים משיש, הקירות מעוטרים בזהב וקטיפה, ובפסלי כרובים ונימפות.
בשנת 1964 צייר מחדש מארק שאגאל את תקרת האולם.
כיום משמש הבניין, יחד עם בניין האופרה בסטיליה, את להקת הבלט של פריז ואת האופרה הלאומית של פריז.
ייחודו של המבנה היה בהבנתו של גרנייה את צורכי הצרכנים של המבנה - מנויי האופרה באותה עת. באותה עת היה למנויים מנוי שנתי, והם הלכו לאופרה כל ערב, חמישה ימים בשבוע (או נתנו לחבריהם ללכת במקומם). מנויים אלה לא התעניינו בהופעה, שהייתה רק מוזיקת רקע עבורם. המטרה האמיתית של המבנה הייתה לראות ולהיראות.
גרניה הבין מטרה זה, ועל כן השטחים הציבוריים במבנה מהווים את מחצית המבנה, האולם הוא רבע נוסף מהמבנה, ויתרת המבנה שטחי חזרות ומשרדים. אולם הכניסה למנויים מקורה במראות על מנת שיוכלו באי הבניין לוודא כי תלבושותיהם מסודרות, וממנו עולות מדרגות שיש רחבות העולות אל אולמות ההמתנה הגדולים והמרווחים, מהם צפו מרפסות גדולות על מדרגות שיש אלה על מנת שכל מי שנכנס יוכל לראות את הבאים אחריו.
האולם עצמו בנוי כך שמתאי המנויים קשה מאוד לראות את הבמה, אך קל מאוד לראות את התאים האחרים.
צבע הכיסאות באולם - אדום קטיפתי - היה ייחודי באותה עת. בניין האופרה גרנייה היה הראשון שהשתמש בצבע כיסאות אדום. גרנייה אמר כי הוא רואה את הנשים הבאות לאופרה כתכשיטים, ועל כן הן צריכות לשבת בתוך קופסת תכשיטים. קופסאות התכשיטים באותה עת היו מרופדות בקטיפה אדומה.
הצלחת צורת ריפוד זו הייתה כה גדולה, עד שכיום רוב אולמות הקונצרטים, הקולנוע והאופרה מרופדים בקטיפה בצבע אדום.
על מנת לשעשע את הקהל התקין גרנייה בבניין מספר אטרקציות, ובהן שעון המראה את ימי השבוע וימי החודש, וכן ב"חדר השקיעה" ישנה אשליה אופטית - אם עומדים במרכז החדר ניתן לראות במראות שמש שוקעת.
בניין האופרה גרנייה הוא גם זירת ההתרחשות של הרומן "פנטום האופרה" שכתב העיתונאי הצרפתי גסטון לרו. על פי הרומן, הפנטום הוא גאון הנדסי ומוזיקלי מעוות שהיה שותף לבניין בית אופרה, בו הוא בנה בחשאי רשת של מחילות ומעברי סתר המאפשרים לו לנוע ברחבי הבניין כמו רוח רפאים ולהשליט את מרותו על המבנה.