טירת פמברוק (באנגלית: Pembroke Castle, בוולשית: Castell Penfro) היא טירה בעיר פמברוק, בדרום-מערב ויילס.
טירת פמברוק שימשה את אדוני המארצ'ר בדרום ויילס החל מהכיבוש הנורמני, במהלך המאה ה-12 נבנתה הטירה מאבן כפי שהיא נראית כיום ולאורך השנים לא נפלה לידי כוחות וולשים שתקפו מצפון. הטירה השתתפה במלחמת האזרחים האנגלית ראשית בתמיכה בפרלמנט ואז בתמיכה במלך, משום כך היא עברה מצור על ידי תומכי המלך ובהמשך על ידי אוליבר קרומוול ותומכי הפרלמנט שהצליח לכבוש אותה והורה להשמידה. במשך כמעט שלושה מאות עמדה הטירה נטושה עד שנרכשה ושופצה בתחילת המאה ה-20, כיום היא מתוחזקת על ידי משחת פיליפס ומועצת העיר ופתוחה לציבור הרחב (בתשלום).
הטירה נבנתה לראשונה בשנת 1093 על ידי הנורמנים מיד עם הכיבוש הנורמני של אנגליה והפלישה לוויילס, תחילה כמבצר מעץ (בצורת "גבעה וחפיר") שהוקם על אזור מסולע ומוגבה המוקף משלושה כיווני במיימי אגם המיל (חלק מנהר פמברוק). כמאה שנים מאוחר יותר ויליאם מרשל קיבל את המבצר, הוא שידרג אותו לאבן והקים במקום טירת אבן נרחבת אשר חומותיה מלוות את חופי האגם משלושה אגפים. במהלך המרד הוולשי של אווין גלינדור הטירה לא השתתפה בקרבות לאחר שהקצין הממונה עליה שילם לגלינדוור מס. במהלך מלחמת האזרחים האנגלית קציני הטירה צודדו עם הכוחות הפרלמנטרים (בעוד שרוב אזורי דרום ויילס צודדו דווקא עם המלך), כוחות המלך צרו על הטירה אך היא ניצלה לאחר שהגיעו כוחות הפלמנט כתגבורת, לאחר מכן עברה הטירה לצודד עם המלך ואוליבר קרומוול הגיע עם כוחותיו וכבש את הטירה לאחר מצור של שבעה שבועות.
לאחר מלחמת האזרחים הטירה עמדה נטושה למשך שלושה עשורים, עד שבשנת 1880 היא עברה שיפוץ בן שלוש שנים. בשנת 1928 הטירה נרכשה על ידי סר איבור פיליפס שהחל בשיפוץ נרחב של הטירה, לאחר שנפטר הוקמה קרן לניהול הטירה שמנוהלת באופן שווה בין מועצת העיר פמברוק ומשפחת פיליפס.
הטירה מתפרסת על שטח של כקילומטר רבוע ומחולקת לחצר פנימית בשליש הצפוני וחצר חיצונית בחלק הפונה ליבשה ולמרכז העיר פמברוק. החצר החיצונית כוללת חמישה מגדלים עיקריים לאורך החומות ובית שער גדול במרכז החומה, המגדלים כוללים את מגדל מונקטאון בדופן המערבי, מגדל ווסטגייט, מגדל הנרי השביעי, בית השער (שכולל את מגדל בייגייט), מגדל העיר ונורת'גייט בדופן המזרחית. החומה החיצונית שמקיפה את רוב החצר החיצונית פונה לכיוון היבשה לעומת שאר חלקי הטירה המאוגפים באגם המיל, כך שהיא עבה במיוחד ומגיעה אף לעובי 5 מטרים במקומות מסוימים, שכן צד זה הוא שחשוף במיוחד להתקפה. חומות העיר פמברוק נבנו במהלך המאה ה-12 תחת ויליאם מרשל, החומות מתחברות לטירה בשער נורת'גייט מצפון ושער ווסטגייט מדרום-מערב והן הקיפו את מרכז העיר ההיסטורית.
החצר הפנימית כוללת במרכזה את מגדל העוז העגול בגובה 23 מטרים, לצד מבני המחייה של אדוני הטירה ואף אולם משפט ששימש את תושבי האזור. מהאולם המרכזי בדופן הצפונית ישנם מדרגות ספירליות שיורדות לאורך חומת הטירה למפלס האגם, שם נבנתה חומה בפתח מערה טבעית - הווגן כפי שכונתה המערה שימש ככל הנראה לאספקת הטירה דרך המים, או כדרך מילוט בשעת מצור.
