威利斯·兰姆（英语：Willis Lamb, Junior，1913年7月12日—2008年5月15日），美国物理学家。生于洛杉矶，1955年获诺贝尔物理学奖。

威利斯·兰姆出生于加利福尼亚州洛杉矶，父亲是一位电话工程师。

他于1930年首次入学，1934年获得加利福尼亚大学伯克莱分校化学学士。

在罗伯特·奥本海默的指导下，他于1938年获得物理学博士学位，博士论文题目与核系统的电磁特性有关。

威利斯·兰姆在1943年至1951年间在哥伦比亚大学辐射实验室工作，完成了与诺贝尔物理学奖有关的工作。

他于1956年至1962年在牛津大学担任物理学教授，并在耶鲁大学、哥伦比亚大学、斯坦福大学和亚利桑那大学任教。

他于1963年当选美国艺术与科学院院士。

兰姆在物理上有很多发现，兰姆在氢谱精细结构的研究中发现了兰姆移位（Lamb shift），为此荣获1955年诺贝尔物理学奖，另一位获奖者是波利卡普·库什（Polykarp Kusch）。兰姆在研究核外电子对外磁场的屏蔽作用时，凝聚态中的核磁共振现象还未被发现。然而，在拉比的分子束磁共振实验中，需要准确地知道外场在核处的有效场应该是多少。为了解决这个问题，兰姆发表了著名的核磁屏蔽公式。1963年，兰姆发现了所谓的著名的兰姆凹陷（Lamb dip）。兰姆凹陷可用于激光稳频。

威利斯·兰姆曾结过三次婚(1939年、1996年、2008年)。由于胆结石疾病的并发症，兰姆于2008年5月15日去世，享年94岁。