پالایشگاه گاز طبیعی مجموعه‌ای صنعتی متشکل از واحدهای فرآیندی، تاسیساتی، ذخیره‌سازی و ... است که گاز ترش و یا هیدروکربن های ناخالص دریافتی (از مخزن گاز طبیعی) را جهت مصارف گوناگون (خانگی، صنعتی و صادرات) تصفیه و پالایش می‌کند.
از مهم‌ترین پالایشگاه‌های گاز در ایران می‌توان به پالایشگاه‌های گاز پارس جنوبی (واقع در عسلویه)، پالایشگاه گاز خانگیران (واقع در سرخس) و پالایشگاه گاز پارسیان (واقع در لامرد)، پالایشگاه گاز ایلام (واقع در چوار) و پالایشگاه گاز بیدبلند (واقع در آغاجاری) اشاره نمود.
