तियान शान (अंग्रेज़ी: Tian Shan या Tien Shan; मंगोल: Тэнгэр уул, तेंगेर उउल; उइग़ुर: تەڭرى تاغ, तेन्ग्री ताग़; चीनी: 天山, तियान शान) मध्य एशिया का एक पहाड़ी सिलसिला है।
तियान शान पर्वतमाला टकलामकान रेगिस्तान के उत्तर और पश्चिम में क़ाज़क़स्तान, किर्गिज़स्तान और चीन के पश्चिमी सूबे शिनजियांग की सरहद पर स्थित है। पश्चिम में यह पामीर पर्वतमाला से मिलती है। क़ाज़क़स्तान और चीन पर स्थित इसिक कुल झील इसके उत्तर-पूर्व में स्थित है। इस सिलसिले की सब से बुलंद चोटी ४,१४८ मीटर (१३,६०९ फ़ुट) ऊँचा जेन्गिश चोकुसु (अंग्रेज़ी: Victory Peak) है। इसकी दूसरी सब से बुलंद छोटी ७,०१० ऊँचा ख़ान तंग्री (Khan Tengri) है। इस पर्वत शृंखला से उभरने वाले अहम दरियाओं में सिर दरिया, इली नदी और तारिम नदी शामिल हैं। इस इलाक़े में पहुंचने वाले पहले यूरोपी पीटर समीनोफ़ थे जिन्होंने १८५० की दहाई में यहाँ का दौरा किया और तियाँ शान की तफ़सीलात को बयान किया।