Axel Leonard Wallgren (28. syyskuuta 1869 Porvoo – 16. heinäkuuta 1946 Helsinki) oli suomalainen lääkäri. Hän oli Helsingin yliopiston patologisen anatomian ylimääräinen professori 1911–1917 ja professori 1917–1937. Hän sai kansainvälistä mainetta tuberkuloosia ja veren valkosolujen rakennetta ja liikeilmiöitä käsittelevillä julkaisuillaan.
Axel Wallgrenin isä oli valtiopäivämies, lääkäri Georg Wallgren. Hänen veljensä oli kuvanveistäjä Ville Vallgren.