คาบสมุทรมลายู หรือ แหลมมลายู (มลายู: Tanah Melayu ; อังกฤษ: Malay Peninsula) เป็นคาบสมุทรขนาดใหญ่ ตั้งอยู่ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ วางตัวเกือบอยู่ในแนวเหนือ-ใต้ และเป็นจุดที่อยู่ใต้สุดของทวีปเอเชีย ส่วนที่แคบที่สุดของคาบสมุทรมลายู คือ คอคอดกระ ชายฝั่งด้านตะวันตกเฉียงใต้แยกออกจากเกาะสุมาตราด้วยช่องแคบมะละกา มีเกาะบอร์เนียวอยู่ทางตะวันออกในทะเลจีนใต้
ทางการเมืองการปกครอง คาบสมุทรมลายูแบ่งออกเป็น:
ทางด้านตะวันตกเฉียงเหนือ คือ ส่วนใต้สุดของประเทศพม่า
ตอนกลางและตะวันออกเฉียงเหนือ คือ ภาคใต้ของประเทศไทย
ตอนใต้ทั้งหมด คือ ส่วนของประเทศมาเลเซีย เรียกว่า คาบสมุทรมาเลเซีย หรือ มาเลเซียตะวันตก (ซึ่งเป็นเพียงส่วนหนึ่งของคาบสมุทรมลายู)
เกาะที่อยู่ใต้สุด คือ ประเทศสิงคโปร์