Poronaj (russisk: Порона́й) er ei elv på øya Sakhalin i Russland. Den er 350 kilometer lang og har et nedbørfelt på 7 990 km². Middelvannføringen er 120 m³/s.
Elva har sitt utspring i Øst-Sakhalinfjellene, og munner ut ved byen Poronajsk i Terpenijabukta ved Okhotskhavet. Elva er et viktig gyteområde for laksefisker.