Mati Heinloo (9. oktoober 1943 – 18. aprill 2019) oli eesti mehaanikateadlane.
Ta lõpetas 1962. aastal Tallinna 2. Keskkooli ja 1970. aastal Tartu Riikliku Ülikooli (TRÜ) matemaatikuna, sai 1974. aastal NSV Liidu Teaduste Akadeemia (TA) SIberi osakonnast Novosibirskis füüsika-matemaatikakandidaadi kraadi tööga "Исследование кусочно-неоднородных сферических сосудов, цилиндрических труб и круглых дисков" ("Tükiti mittehomogeensete sfääriliste anumate, silindriliste torude ja ketaste uurimine") ja 1991. aastal Tartu Ülikoolist matemaatikadoktori kraadi tööga "Design of nonhomogeneous spherical vessels, cylindrical tubes and circular disks" ("Mittehomogeensete sfääriliste anumate, silindriliste torude ja ümmarguste ketaste projekteerimine"). Ta täiendas end aastatel 1979–1980 Budapesti Tehnikaülikoolis ja 1985. aastal Novosibirski Avatud Ülikoolis.
Heinloo oli aastatel 1973–1976 NSV Liidu TA Siberi osakonna hüdrodünaamika instituudi nooremteadur, 1976–1979 TRÜ vanemõpetaja, 1979–1992 dotsent, 1992–2016 Eesti Maaülikooli tehnikainstituudi teoreetilise mehaanika professor (1992–2000 ka mehaanika ja masinaõpetuse instituudi juhataja), 2016. aastast emeriitprofessor.
Heinloo oli 1982. aastast NLKP liige, aastatel 1998–2005 Eestimaa Rahvaliidu liige. Ta kandideeris KVL Meie Kodu nimekirjas 1999. aasta kohalike omavalitsuste volikogude valimistel Tartus valimisringkonnas nr 2, kogus 6 häält ega osutunud valituks, Eesti Maarahva Erakonna nimekirjas 1999. aasta Riigikogu valimistel valimisringkonnas nr 9 (Tartu- ja Jõgevamaa), kogus 18 häält ega osutunud valituks, ning Eestimaa Rahvaliidu nimekirjas 2002. aasta kohalike omavalitsuste volikogude valimistel Tartus valimisringkonnas nr 1, kogus 14 häält ega osutunud valituks.
Tema vend on füüsik Jaak Heinloo, vennatütar on näitleja Kersti Heinloo.