קתדרלת אלמודנה (שם מלא בספרדית: Santa María la Real de La Almudena) היא קתדרלה קתולית במדריד, בירת ספרד.
התוכניות להקמת קתדרלה על שם הבתולה מאלמודנה עלו במהלך המאה ה-16, אך בנייתה החלה רק בשנת 1879. בנייתה של הקתדרלה התנהלה בעצלתיים ואף הופסקה כליל עם פרוץ מלחמת האזרחים הספרדית. עבודות הבנייה נמשכו בשנת 1950, והקדתרלה נפתחה רק בשנת 1993, יותר ממאה שנים לאחר תחילת העבודות, בנוכחות האפיפיור יוחנן פאולוס השני.
תכנון הקתדרלה שהבנייה החלה על-פיו היה בסגנון התחייה הגותית, אך עם המשך עבודות הבנייה לאחר מלחמת האזרחים, הוחלט לעצב את חלקה החיצוני בסגנון נאו קלאסי, במטרה להתאים את הקתדרלה לחזיתו של הארמון המלכותי הניצב מולה. עיצוב פנים הקתדרלה נחשב לחדשני ומודרני, עם חדרי תפילה ופסלים של אמנים בני זמננו המעוצבים בסגנונות שונים.