קואיטלאואק (בנאוואטל: cuitlāhuac; בספרדית: Cuitláhuac ⓘⒾ; 1476–1520) היה השליט האצטקי העשירי והלפני אחרון. בתקופתו פלש לאנאהואק צבא ספרדי בראשות הקונקיסטאדור הספרדי הרנאן קורטס.
קואיטלאואק נולד בשנת 1476 והיה בנו האחד-עשר של מלך אקסאיאקאטל ואחיו הצעיר של הקיסר מונטזומה השני. אבי אמו, שגם שמו היה קואיטלאואק, היה מלך איצטפאלאפאן, ממלכה שבסופו של דבר הייתה גם בשליטתו של קואיטלאואק הנכד.
קואילטאואק מונה כקיסר בטנוצ'טיטלאן במהלך המלחמה שניהלו האצטקים עם צבא קורטס שפלש למקסיקו. כבר עם תחילת הפלישה נמנה עם מובילי הקו התקיף בארמון הקיסר. הוא טען באוזני מונטזומה כי הזרים הם ברברים ואין לפתוח בפניהם את שערי טנוצ'טיטלאן, אבל לא עלה בידו לשכנע בכך את הקיסר. לאחר שפדרו דה אלוואראדו, מבכירי צבאו של קורטס, הורה לבצע טבח במאות אצילים אצטקיים במהלך טקס דתי במקדש הראשי בניסיון להפסיק את מנהג הקרבת קורבנות האדם, התקוממו האצטקים נגד חיל המצב הספרדי והטילו מצור על ארמון הקיסר, בו היה שבוי מונטזומה בידי הפולשים. קורטס הורה למונטזומה לשאת דברים אל בני עמו ולבקש מהם לחדול מהמצור. מונטזומה חלק עליו באומרו כי האצטקים אינם מאמינים בו עוד. תחת זאת, הציע לשגר את קואיטלאואק בהנחה שהלה ייטיב לשכנעם להניח את נשקם ולהפסיק את פעולות האיבה. קורטס הסכים, אך לאחר שיצא קואיטלאואק אל הצרים, בחר להצטרף אליהם ולעמוד בראשם. כשיצא מונטזומה אל מרפסת הארמון בניסיון נוסף להרגיע את המהומות, יידו בו האצטקים אבנים והוא נפצע קשה, ולאחר כמה ימים מת מפצעיו.
ב-16 בספטמבר 1520 נבחר קואילטאואק כיורשו של מונטזומה. הוא ארגן במהירות את שרידי צבאו, כינס את המפקדים שנותרו בחיים והוביל אותם לקרב ה"נוצ'ה טריסטה" ("הלילה העצוב"), בו הביסו האצטקים את הספרדים הנסוגים והשמידו חלק משמעותי מצבאם. כשראה את נסיגתו של קורטס היה בטוח שבכך חלפה הסכנה, ובמקום לסכן חיילים בקרבות מיותרים החליט לשקם את ביצורי הבירה ולהתמקד בחידוש חיי השיגרה.
קואיטלאואק חידש את עבודת הפולחן במקדשים, שחלקם נהרסו ונבזזו על ידי הספרדים ובעלי בריתם. הוא סבר שבכך יצליח ללכד את השורות ולגשר על המחלוקות שפרצו בין המפקדים, האצילים והמלכים של המדינות השונות שבאימפריה האצטקית, שחלקן נטו לתמוך בספרדים. אלא שבמהלך המאמצים הללו פרצה בעיר מגפת אבעבועות שחורות, שהובאה על ידי הספרדים ושאותה לא הכירו תושבי יבשת אמריקה כלל. המחלה התפשטה בקצב מהיר מאוד, ובמשך שלושת החודשים בהם השתוללה מתו ממנה אלפי תושבים. אחד הנפגעים היה המלך קואיטלאאואק. הוא מת מהמחלה ב-3 בדצמבר 1520, לאחר שכיהן בתפקידו 78 יום בלבד.
דמותו של קואיטלאואק מונצחת כיום באתרים רבים ברחבי מקסיקו המודרנית. בין השאר מנציחה את שמו העיר קואיטלאואק (Cuitláhuac) וכן שדרה גדולה ותחנת רכבת תחתית במקסיקו סיטי. גם האסטרואיד קואיטלאואק 2275 קרוי על שמו.