Nitrobenzeen, de eenvoudigste aromatische nitroverbinding, met de molecuulformule C6H5NO2. Het wordt gebruikt bij de vervaardiging van aniline, benzidine en andere organische chemicaliën. Nitrobenzeen is een kleurloze tot lichtgele, olieachtige, zeer giftige vloeistof met de geur van bittere amandelen.

Nitrobenzeen werd voor het eerst bereid in 1834 door de Duitse chemicus Eilhardt Mitscherlich, die benzeen behandelde met rokend salpeterzuur. In de handel worden zowel batch- als continuprocessen gebruikt waarbij gemengd salpeterzuur en zwavelzuur worden gebruikt om nitrobenzeen te maken.

Nitrobenzeen ondergaat nitratie, halogenering en sulfonering veel langzamer dan benzeen. Het kan worden gereduceerd tot een verscheidenheid van verbindingen, afhankelijk van de reactieomstandigheden. Het meeste geproduceerde nitrobenzeen wordt gereduceerd tot aniline; kleinere hoeveelheden worden omgezet in azobenzeen, hydrazobenzeen (het tussenproduct voor benzidine), en fenylhydroxylamine. Reductie van zowel de nitrogroep als de benzeenring levert cyclohexylamine op. Nitrobenzeen wordt gebruikt als een mild oxidatiemiddel bij de synthese van chinoline en fuchsine.