Lionel Sharples Penrose (11. juuni 1898 London – 12. mai 1972 London) oli Briti psühhiaater ja meditsiinigeneetik.
Penrose õppis inimteadusi Cambridge'i Ülikoolis. Pärast bakalaureusekraadi saamist 1921. aastal jätkas ta õpinguid Viini Ülikoolis, kus õppis psühholoogiat. Meditsiinidoktori kutsekraadi sai ta 1930. aastal Inglismaal.
Aastatel 1945–1965 (kuni emeriteerumiseni) töötas ta University College Londonis (eugeenikaprofessor 1945–1963 ja 1963. aastast inimgeneetika professor).
Tema kolmest pojast kaks on teadlased (Oliver Penrose ja Roger Penrose). Noorim poeg Jonathan Penrose oli maletaja. Tütar Shirley Hodgson (sündinud 1945) on geneetik.