Bitka kod Lüleburgaza, poznata i kao Bitka kod Lüleburgaz-Bunarhisara, odigrala se od 28. listopada do 2. studenoga 1912. godine u istočnoj Trakiji, na području današnje europske Turske. Bila je to najveća i najkrvavija bitka Prvog balkanskog rata te ujedno najveći kopneni sukob u Europi između Francusko-pruskog i Prvog svjetskog rata.
Sukob je izbio nekoliko tjedana nakon što je Bugarska objavila rat Osmanskom Carstvu. Bugarske su snage, nakon uspjeha u bitci kod Kirk Kilisse, nastavile prodor prema jugoistoku. Osmanska vojska povukla se i utvrdila na liniji Lüleburgaz-Bunarhisar, koja je trebala zaustaviti bugarski napredak prema Carigradu.
Bugarska Treća armija, pod zapovjedništvom generala Radka Dimitrieva, napala je 28. listopada dobro utvrđene osmanske položaje. Sljedećih šest dana vodile su se žestoke borbe, uz neprekidne topničke duele i frontalne napade pješaštva.
Teren je bio blatnjav, vrijeme loše, a opskrba otežana, što je otežavalo manevriranje na obje strane. Osmanlije su pokušavale organizirati protunapade, no bugarske snage, brojčano nadmoćne i bolje koordinirane, postupno su probijale njihovu liniju.
Do 2. studenoga osmanska obrana počela je pucati pod pritiskom. Kada su Bugari zauzeli Lüleburgaz, Osmanlije su bile prisiljene na povlačenje prema liniji Çatalca, oko tridesetak kilometara od Carigrada, gdje su uspostavile novu obranu. Time je bitka završila bugarskom pobjedom, iako su obje strane pretrpjele goleme gubitke. Procjenjuje se da je poginulo i ranjeno više od 40.000 vojnika - oko 20.000 s bugarske i približno 22.000 s osmanske strane.
Iako su Bugari ostvarili taktičku pobjedu, nisu uspjeli potpuno iskoristiti prednost. Umorni vojnici i iscrpljena logistika spriječili su ih da odmah krenu prema Carigradu, što je Osmanlijama dalo priliku da se pregrupiraju i utvrde kod Çatalce.
Bitka kod Lüleburgaza imala je dalekosežne posljedice. Osmanska vojska bila je teško poražena i prisiljena napustiti gotovo cijelu istočnu Trakiju. Bugarska je time postala dominantna sila među balkanskim saveznicima i opasno se približila prijestolnici Osmanskog Carstva, što je izazvalo zabrinutost velikih europskih sila.
U širem smislu, Lüleburgaz je bio simbol promjene ravnoteže snaga na Balkanu. Prvi put u modernom dobu balkanske su države, ujedinjene protiv Osmanlija, izvojevale pobjede koje su im omogućile da same odlučuju o sudbini regije. No upravo ti uspjesi ubrzo su izazvali nove napetosti među pobjednicima i otvorili put prema Drugom balkanskom ratu.