李怀仙(?-768年),唐代藩镇,幽州节度使。柳城(今辽宁朝阳南)胡人。
生年没有记载。李怀仙善骑射,世事契丹,镇守营州。安禄山用为裨将。安庆绪兵败后,又投靠史思明。史朝义杀史思明自立后,任命太常卿李怀仙为御史大夫、范阳节度使以牵制高鞫仁,后计杀高鞫仁。
广德元年(763年),史朝义逃至廣陽(今河北房山东北),在树林中自缢而死,李怀仙向宦官骆奉先投降。副元帅仆固怀恩欲树立私党,力荐李怀仙可用,任幽州、卢龙(今河北北部)节度使,迁检校兵部尚书,封武安郡王,趁仆固怀恩叛唐之际,扩充军队,成为河北割据势力,即河朔三镇之一。晚年的李怀仙在幽州迷上占星五术,日夜推算穷通夭寿之理,后为部将朱希彩所杀。