Mauri Valtonen (s. 1945) on suomalainen tähtitieteilijä ja Turun yliopiston professori. Valtonen on kirjoittanut useita suomenkielisiä tähtitiedettä käsitteleviä kirjoja.
Valtonen valmistui filosofian tohtoriksi Cambridgen yliopistosta vuonna 1975. Opiskeluaikanaan hän toimi muun muassa tuolloin jo sairastuneen Stephen Hawkingin avustajana. Hän toimi Tuorlan observatorion johtajana vuodesta 1980 vuoteen 2002. Valtonen palasi observatorion johtajaksi jälleen vuonna 2007. Tutkimuksessaan Mauri Valtonen on keskittynyt mm. gravitaatiofysiikkaan, ratojen laskentaan ja radioastronomiaan. Vuonna 2008 Valtosen johtama tutkimusryhmä vahvisti Albert Einsteinin kehittämän yleisen suhteellisuusteorian. Aiemmin teoria on kyetty vahvistamaan suhteellisen heikoissa painovoimakentissä, mutta Valtonen tutkimusryhmineen havaitsivat OJ 287 -kvasaarin kaksoismusta-aukkojärjestelmän prekessoivan täsmälleen yleisen suhteellisuusteorian ennustamalla tavalla. Samalla Valtosen tutkimusryhmä varmisti mustien aukkojen olemassaolon. Valtonen tunnetaan erityisesti myös kolmen kappaleen ongelmaan liittyvästä tutkimustyöstään.